Alfvén cascade (AC) eigenmodes excited by energetic ions accelerated with ion-cyclotron resonance heating in JET reversed-shear discharges are studied experimentally in high-density plasmas fuelled by neutral beam injection (NBI) and by deuterium pellets. The recently developed O-mode interferometry technique and Mirnov coils are employed for detecting ACs. The spontaneous improvements in plasma confinement (internal transport barrier (ITB) triggering events) and grand ACs are found to correlate within 0.2 s in JET plasmas with densities up to ∼5 × 1019 m−3. Measurements with high time resolution show that ITB triggering events happen before 'grand' ACs in the majority of JET discharges, indicating that this improvement in confinement is likely to be associated with the decrease in the density of rational magnetic surfaces just before qmin(t) passes an integer value. Experimentally observed ACs excited by sub-Alfvénic NBI-produced ions with parallel velocities as low as V||NBI ≈ 0.2 · VA are found to be most likely associated with the geodesic acoustic effect that significantly modifies the shear-Alfvén dispersion relation at low frequency. Experiments were performed with a tritium NBI-blip (short time pulse) into JET plasmas with NBI-driven ACs. Although considerable NBI-driven AC activity was present, good agreement was found both in the radial profile and in the time evolution of DT neutrons between the neutron measurements and the TRANSP code modelling based on the Coulomb collision model, indicating the ACs have at most a small effect on fast particle confinement in this case.
JETのreversed-shear放電において、ion-cyclotron resonance heatingによって加速された高エネルギーイオンによって励起されたAlfvén cascade (AC) eigenmodesが、中性粒子ビーム入射(NBI)と重水素ペレットによって燃料供給された高密度プラズマ中で実験的に研究された。最近開発されたO-mode interferometry技術とMirnov coilsがACの検出に用いられた。プラズマ閉じ込めの自発的改善（内部輸送障壁(ITB)トリガー事象）とgrand ACsは、密度が∼5 × 10^19 m^-3までのJETプラズマにおいて0.2 s以内で相関することが見出された。高時間分解能の測定により、ほとんどのJET放電においてITBトリガー事象が'grand' ACsより前に発生することが示され、この閉じ込めの改善は、q_min(t)が整数値を通過する直前にrational magnetic surfacesの密度が減少することと関連している可能性が高いことを示している。実験的に観測された、V_||NBI ≈ 0.2 · V_Aという低い平行速度を持つsub-Alfvénic NBI-produced ionsによって励起されたACsは、低周波数におけるshear-Alfvén dispersion relationを有意に修正するgeodesic acoustic effectと最も関連している可能性が高いことが見出された。実験は、NBI-driven ACsを持つJETプラズマへのtritium NBI-blip（短時間パルス）を用いて行われた。かなりのNBI-driven AC activityが存在したが、neutron measurementsとCoulomb collision modelに基づくTRANSP code modellingとの間で、radial profileとDT neutronsのtime evolutionの両方において良好な一致が見られ、この場合ACsはfast particle confinementにせいぜい小さな影響しか及ぼさないことを示している。