[es] En esta tesis, se ha llevado a cabo un análisis detallado de las inestabilidades Alfvénicas de partículas energéticas observadas experimentalmente en plasmas de tokamak y stellarators utilizando herramientas numéricas tridimensionales basadas en el modelo MHD reducido. En los plasmas de estellarators de TJ-II, el modelado de chirping y modos estables evalúa su coexistencia en la aparición persistente de la combinación correspondiente de los números de modo toroidal (n) y poloidal (m) a través del análisis de sensibilidad de transformación rotacional tanto en disminución de iota como en aumento de iota. El modelado del fenómeno de barrido de frecuencia observado experimentalmente durante la presencia de actividad Alfvénica con perfiles de iota no monotónicos (NM) de cizallamiento fuerte y de cizallamiento fuerte radialmente extendido proporciona un espectro extendido de modos Alfvénicos en el amplio rango de frecuencia en comparación con el normal (monotónico). La comparación de las frecuencias de modo calculadas usando una relación de dispersión estándar y aquellas modeladas con el solver de frecuencia agrupada para MHD reducido AE3D muestra un acuerdo con la selección de valores mínimos de iota, que respalda los cálculos de espectroscopía MHD. Los estudios de interacción de onda-partículas (WPI) para los cálculos de la función de resonancia desarrollados utilizando el modelo de transporte Monte Carlo basado en los equilibrios 3D MHD para los plasmas TJ-II sugieren para armónicos de bajo rebote (p) la posibilidad de describir la evolución no lineal de los AE en TJ-II por una suma de dos poblaciones de iones con diferentes factores de ponderación, uno de los cuales está dominado por arrastre y el otro por difusión. A medida que aumenta el armónico de rebote, la región de resonancia comienza a expandirse y puede cubrir un área significativa del espacio de fase de partículas hasta que esta región de resonancia se desvanece en armónicos de alto rebote. En los plasmas del ASDEX Upgrade tokamak se reconstruye un equilibrio MHD bifurcado con formación de núcleo helicoidal 3D como eje magnético saturado y el toro restante con un equilibrio axisimétrico. La formación del núcleo helicoidal se caracteriza como una perturbación 3D en un estado de equilibrio axisimétrico. Los equilibrios MHD distorsionados helicoidalmente salen para los dispositivos axisimétricos si en q = 1 están presentes superficies racionales. Los cálculos continuos de Alfvén con los equilibrios bifurcados conducen a la división de frecuencia entre la rama de frecuencia más alta y la rama de frecuencia más baja continua en el punto de acumulación de frecuencia. El cambio de modos radialmente localizado ocurre mediante el acoplamiento del continuo n-1 adyacente alrededor de un punto de acumulación. El modelado que incluye efectos 3D reproduce correctamente el fenómeno de la división de frecuencia continua y proporciona una posible solución para las diferencias de pocos kHz en la división de frecuencia, que permaneció sin explicación con los cálculos cinéticos 2D. La escala de presión confirma el aumento de la excursión helicoidal del eje magnético en la reconstrucción de equilibrio y, por lo tanto, el rango de división de frecuencia continua. La existencia de continuas de baja frecuencia y su división alrededor del punto de acumulación de frecuencia están de acuerdo con las observaciones experimentales para los modos de baja frecuencia. Este estudio se compone de una comparación extena de los resultados experimentales y de modelaje para los plasmas del stellarator TJ-II junto con el efecto de formación del equilibrio MHD bifurcado en el continuo Alfvén en los plasmas del AUG tokamak.

[nl] De experimenteel waargenomen Alfvénic-instabiliteiten die in tokamak- en stellaratorplasma's aangedreven worden door snelle deeltjes worden in detail geanalyseerd. De analyse gebeurde met behulp van driedimensionale numerieke methodes gebaseerd op het gereduceerde MHD-model. In TJ-II stellarator plasma's werd de co-existentie van tjilpende (chirping) en steady-state modi vastgesteld op basis van het aanhoudend voorkomen van de overeenkomstige combinatie van de toroïdale (n) en poloidale (m) modenummers. Deze vaststelling gebeurde op basis van de gevoeligheid ten opzichte van de rotatie-transformatie (rotational transform). Modellering van de veging van de frequentie (frequency sweeping) van de Alfvénic-activiteit met niet-monotone iota-profielen zijn, in vergelijking met normale (monotone) iota-profielresultaten, consistent met experimentele resultaten. Studies van de interactie tussen golf en deeltjes (WPI-wave particle interaction) voor de berekening van de resonantiefunctie met behulp van Monte Carlo transportmodel voor TJ-II plasma's, suggereren dat de niet-lineaire evolutie van AE's een som is van twee ion populaties met verschillende wegingsfactoren. Voor lage bounce harmonische, wordt één gedomineerd door sleep (drag) en de andere door diffusie. In ASDEX Upgrade tokamak-plasma's wordt een vertakt MHD-evenwicht gereconstrueerd met de vorming van een 3D-spiraalvormige kern en de asymmetrische 2D-mantel. Alfvén continuümberekeningen met de vertakte evenwichten leiden tot de frequentiesplitsing tussen de continua van de hoogste frequentietak en de laagste frequentietak en het verschuiven van modi met aangrenzend n continuüm rond het frequentieaccumulatiepunt.