In the Large Helical Device, the structure of localized oscillations at the m/n = 2/1 rational surface during neutral beam (NB) injection in the counter direction (counter-NB injection) has been investigated in detail using an electron cyclotron emission (ECE) diagnostic. Here m and n are poloidal and toroidal mode numbers, respectively. Under the condition of increasing plasma current in the counter direction and nearly constant pressure, the oscillations are observed at larger magnitudes of plasma current (≲−20 kA T−1). In the NB reversal experiments, where the direction of the NB is changed from the co- to the counter-direction and vice versa, the oscillations were observed only for the former case. These results suggest that the profile and magnitude of the plasma current play an important role in the mode onset. Analysis based on the Mercier criteria shows that for a flat or a hollow current profile an interchange mode becomes more unstable at higher negative plasma current, showing a tendency similar to the experimental observations. In addition, radial displacement due to the localized oscillations evaluated from electron temperature perturbation profiles with the ECE diagnostic agrees well with that predicted by a three-dimensional ideal magnetohydrodynamic stability code.
大型ヘリカル装置において、中性粒子ビーム（NB）を逆方向に入射した際（逆方向NB入射時）のm/n = 2/1有理面における局在振動の構造について、電子サイクロトロン放射（ECE）を用いて詳細に調査した。ここで、mおよびnはそれぞれポロイダルモード数およびトロイダルモード数である。電流が逆方向に増加し、圧力がほぼ一定となる条件下では、より大きな電流値（≲−20 kA T⁻¹）において振動が観測された。NBの方向を順方向から逆方向、およびその逆に切り替えるNB反転実験では、振動は順方向の場合にのみ観測された。これらの結果は、プラズマ電流の分布形状と大きさがモードの発生に重要な役割を果たすことを示唆している。メルシエ基準に基づく解析により、平坦または中空の電流分布では、負の電流が大きくなるにつれて交換モードがより不安定になることが示され、実験観測と同様の傾向を示した。さらに、ECEによる電子温度摂動分布から評価された局在振動の径方向変位は、三次元理想MHD安定性コードによる予測とよく一致した。