Alfvén eigenmodes (AE) can be destabilized during ITER discharges driven by neutral beam injection (NBI) energetic particles (EP) and alpha particles. The aim of the present study is to analyze the AE stability of different ITER operation scenarios considering multiple energetic particle species. We use the reduced magneto-hydrodynamic (MHD) equations to describe the linear evolution of the poloidal flux and the toroidal component of the vorticity in a full 3D system, coupled with equations of density and parallel velocity moments for the EP species including the effect of the acoustic modes. The AEs driven by the NBI EP and alpha particles are stable in the configurations analyzed, only MHD-like modes with large toroidal couplings are unstable, although both can be destabilized if the EP increases above a threshold. The threshold is two times the model value for the NBI EP and alpha particles in the reverse shear (RS) case, leading to the destabilization of Beta induced AE (BAE) near the magnetic axis with a frequency of kHz and toroidal or elliptical AE (TAE/EAE) in the RS region with a frequency of kHz, respectively. On the other hand, the hybrid and steady state configurations show a threshold 3 times larger with respect to the model for the alpha particle and 40 times for the NBI EP, also destabilizing BAE and TAE between the inner and middle plasma region. In addition, a extended analysis of the RS scenario where the of both alpha particles and NBI EP are above the AE threshold, multiple EP damping effects are also identified as well as optimization trends regarding the resonance properties of the alpha particle and NBI EP with the bulk plasma.
アルヴェーン固有モード（AE）は、中性粒子ビーム入射（NBI）高エネルギー粒子（EP）およびアルファ粒子によって駆動されるITER放電中に不安定化され得る。本研究の目的は、複数の高エネルギー粒子種を考慮した異なるITER運転シナリオのAE安定性を解析することである。我々は、完全3次元系におけるポロイダル磁束とトロイダル方向の渦度の線形成長を記述するために簡約化された電磁流体力学（MHD）方程式を用い、音響モードの効果を含むEP種の密度および平行速度モーメントの方程式と連成させる。解析した配位では、NBI EPおよびアルファ粒子によって駆動されるAEは安定であり、大きなトロイダル結合を有するMHD様モードのみが不安定であるが、EPのβが閾値を超えると両者とも不安定化され得る。その閾値は、逆剪断（RS）の場合におけるNBI EPおよびアルファ粒子に対してモデルβ値の2倍であり、それぞれ磁気軸近傍で周波数がkHzのベータ誘起AE（BAE）と、RS領域で周波数がkHzのトロイダルまたは楕円AE（TAE/EAE）の不安定化をもたらす。一方、ハイブリッドおよび定常状態の配位では、アルファ粒子に対してモデルβの3倍、NBI EPに対して40倍の閾値を示し、内側から中間のプラズマ領域の間でもBAEおよびTAEを不安定化させる。さらに、アルファ粒子とNBI EPの両方のβがAE閾値を超えるRSシナリオの拡張解析では、複数のEP減衰効果に加えて、アルファ粒子およびNBI EPとバルクプラズマとの共鳴特性に関する最適化傾向も特定されている。