FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

Fast particle destabilization of toroidal Alfven eigenmodes

C.Z. Cheng, N.N. Gorelenkov, C.T. Hsu1995年被引用 83Nuclear FusionIF 3出版社

High-n, toroidal Alfven eigenmodes (TAEs) are studied on the basis of a kinetic model that includes full thermal ion finite Larmor radius effects, trapped electron collisions and fast particle instability drive. Lower kinetic TAEs (KTAEs) are shown to be non-existent in the nearly collisionless limit. Like TAEs, upper KTAEs are shown to exist because of thermal ion finite Larmor radius effects in the dissipationless limit. Dissipation effects on the stability of both TAEs and upper KTAEs can be treated perturbatively. However, owing to their extended mode structure in the ballooning space, upper KTAEs usually remain stable or weakly unstable even with large fast particle free energy. On the other hand, TAEs can be strongly destabilized. A new resonant TAE (RTAE) can be excited when the fast particle drive is significantly large. The RTAE is a beam-like mode, with its frequency determined mainly by the wave-particle resonance condition. The frequency of the RTAE can be much less than the TAE gap frequency and may be interpreted as the BAE observed in DIII-D experiments. As plasma beta increases, the TAE, RTAE and kinetic ballooning modes strongly couple; the TAE changes into the RTAE and eventually connects to the kinetic ballooning mode. Numerical results and analytical analysis on the stability of the RTAEs and KTAEs will be presented and compared with the TAE stability

日本語訳

高nトロイダル・アルフヴェン固有モード(TAE)は、完全な熱的イオンの有限ラーマー半径効果、捕捉電子衝突、および高速粒子不安定性駆動を含む運動論的モデルに基づいて研究される。低い方の運動論的TAE(KTAE)は、ほぼ無衝突極限では存在しないことが示される。TAEと同様に、高い方のKTAEは、無散逸極限において熱的イオンの有限ラーマー半径効果によって存在することが示される。TAEと高い方のKTAEの両方の安定性に対する散逸効果は、摂動的に扱うことができる。しかしながら、バルーニング空間におけるそれらの拡張されたモード構造のため、高い方のKTAEは、大きな高速粒子の自由エネルギーがあっても、通常は安定または弱い不安定のままである。一方、TAEは強く不安定化され得る。新しい共鳴TAE(RTAE)は、高速粒子駆動が有意に大きいときに励起され得る。RTAEはビーム状のモードであり、その周波数は主に波-粒子共鳴条件によって決定される。RTAEの周波数はTAEギャップ周波数よりもはるかに小さくなり得、DIII-D実験で観測されたBAEとして解釈されるかもしれない。プラズマベータが増加するにつれて、TAE、RTAE、および運動論的バルーニングモードは強く結合する。TAEはRTAEに変化し、最終的に運動論的バルーニングモードに接続する。RTAEおよびKTAEの安定性に関する数値結果と解析的解析が提示され、TAEの安定性と比較される。

装置

diii-d低精度(概要文一致)

wiki

Fusion Advanced Studies TorusAlfvén waveAlfvén eigenmodeToroidal Alfvén Eigenmode
この論文にはまだAI要約がありません。

関連論文

Mode structure and stability of toroidal Alfven eigenmodes in ITER and TFTR DT plasmas

1995Nuclear Fusion

Energetic particle effects as an explanation for the low frequencies of Alfvén modes in the DIII-D tokamak

2002Nuclear Fusion

Beam anisotropy effect on Alfvén eigenmode stability in ITER-like plasmas

2005Nuclear Fusion

Experimental study of core-localized TAEs during ICRF heated high βp plasmas on EAST

2026Nuclear Fusion

Energetic ion driven MHD instabilities observed in the heliotron/torsatron devices Compact Helical System and Large Helical Device

2000Nuclear Fusion

Excitation of TAE instability by velocity anisotropy of fast ions

1994Nuclear Fusion

Energetic particle drive for toroidicity-induced Alfven eigenmodes and kinetic toroidicity-induced Alfven eigenmodes in a low-shear tokamak

1995Plasma Physics and Controlled Fusion

Toroidal Alfvén eigenmodes observed in low power JET deuterium–tritium plasmas

2023Nuclear Fusion

Toroidal Alfvén eigenmode triggered by trapped anisotropic energetic particles in a toroidal resistive plasma with free boundary

2018Nuclear Fusion

Stability of toroidicity induced shear Alfvén eigenmodes in ASDEX Upgrade

2009Plasma Physics and Controlled Fusion