Kinetic Alfvén and pressure gradient driven instabilities are very common in magnetized plasmas, both in space and the laboratory. These instabilities will be easily excited by energetic particles (EPs) and/or pressure gradients in present-day fusion and future burning plasmas. This will not only cause the loss and redistribution of the EPs, but also affect plasma confinement and transport. Alfvénic ion temperature gradient (AITG) instabilities with the frequency and the toroidal mode numbers are found to be unstable in NBI internal transport barrier plasmas with weak shear and low pressure gradients, where and are the frequencies of the beta- and toroidicity-induced Alfvén eigenmodes, respectively. The measured results are consistent with the general fishbone-like dispersion relation and kinetic ballooning mode equation, and the modes become more unstable the smaller the magnetic shear is in low pressure gradient regions. The interaction between AITG activity and EPs also needs to be investigated with greater attention in fusion plasmas, such as ITER (Tomabechi and The ITER Team 1991 Nucl. Fusion31 1135), since these fluctuations can be enhanced by weak magnetic shear and EPs.
運動論的アルヴェン波および圧力勾配駆動不安定性は、宇宙空間と実験室の両方における磁化プラズマにおいて非常に一般的である。これらの不安定性は、現在の核融合プラズマおよび将来の燃焼プラズマにおいて、高エネルギー粒子(EPs)および/または圧力勾配によって容易に励起される。これはEPsの損失と再分布を引き起こすだけでなく、プラズマ閉じ込めと輸送にも影響を及ぼす。弱い磁気シアと低い圧力勾配を有するNBI内部輸送障壁プラズマにおいて、周波数 およびトロイダルモード数 を有するアルヴェン性イオン温度勾配(AITG)不安定性が不安定であることが見出されており、ここで および はそれぞれベータ誘起およびトロイダリシティ誘起アルヴェン固有モードの周波数である。測定結果は一般化されたフィッシュボーン様分散関係および運動論的バルーニングモード方程式と一致しており、低圧力勾配領域では磁気シアが小さいほどモードはより不安定になる。AITG活動とEPsの間の相互作用も、弱い磁気シアとEPsによってこれらの変動が増強され得るため、ITER(Tomabechi and The ITER Team 1991 Nucl. Fusion31 1135)のような核融合プラズマにおいてより大きな注意を払って調査される必要がある。