The transport of beam ions in the presence of single/multiple tearing modes (TMs) under HL-2A geometry has been investigated by test particle method. Simulation results show that there exists a threshold behavior in the number of lost beam ions in the plasma under perturbation of a (2,1) TM with amplitude : when the amplitude is over a critical value, the number of lost beam ions increases linearly with at a much faster pace. Further analysis finds that the lost beam ions have relatively higher percentage of high energy at around the critical value. It also finds that the distribution of lost beam ions which is initially concentrated on the high field side expands gradually toward the low field side as the perturbation amplitude increases. From the phase space analysis, it shows that the enhanced outward transport of fast ions in the presence of magnetic islands results from orbit stochasticity, which is due to the overlap of the drift islands in the interaction of fast ions with TMs. When two TMs are simultaneously present, the stochastic threshold of fast ion orbit is found to be lower than that in their individual TM case. The phase space analysis shows that in the presence of two modes with the same toroidal mode number, the modes increase the loss of fast ions when they are out of phase; however, such the effect of strengthening transport of fast ions turns to weaken when they are in phase. In contrast, when two modes each with a different toroidal mode number, their phase difference phase hardly has any effect on the transport of fast ions.
HL-2A 配位における単一/複数のテアリングモード (TM) 存在下でのビームイオンの輸送を、テスト粒子法により調べた。シミュレーション結果から、(2,1) TM の摂動下において、振幅 : のとき、プラズマ中の損失ビームイオンの数には閾値挙動が存在することが示された。すなわち、振幅 が臨界値を超えると、損失ビームイオンの数ははるかに速い割合で とともに線形に増加する。さらなる解析により、臨界値付近の において、損失ビームイオンは高エネルギーの割合が比較的高いことが見いだされた。また、損失ビームイオンの分布は、初期には高磁場側に集中しているが、摂動振幅 の増加に伴って低磁場側へと徐々に広がることが見いだされた。位相空間解析から、磁気島の存在下での高速イオンの外向き輸送の強化は、高速イオンと TM との相互作用におけるドリフト島の重なりに起因する軌道の確率性によるものであることが示された。2 つの TM が同時に存在する場合、高速イオン軌道の確率性の閾値は、それぞれの TM 単独の場合よりも低いことが見いだされた。位相空間解析により、同じトロイダルモード数を持つ 2 つのモードが存在する場合、それらの位相がずれていると高速イオンの損失が増加するが、同位相の場合には高速イオンの輸送を強化するこの効果は弱まることが示された。対照的に、それぞれ異なるトロイダルモード数を持つ 2 つのモードの場合、それらの位相差は高速イオンの輸送にほとんど影響を及ぼさない。