A new model of relaxation oscillations in runaway tokamak discharges is presented. It is shown that the relaxations produced in runaway regimes may be explained via the whistler wave instability excited by the anomalous Doppler effect of the relativistic electron tail, with perpendicular energy much smaller than the parallel one. Using a nonlinear set of equations for the electron energy balance, unstable wave energy, and plasma ionization–recombination, we obtain the relaxation oscillations in 'cold' plasma runaway discharges. It is found that the whistler wave instability is limited by growth of the plasma density due to ionization of neutrals during strong gas puffing. Then, the electron temperature drops, diminishing the plasma density, and the instability is renewed.
逃走トカマク放電における緩和振動の新しいモデルを提示する。逃走領域で生じる緩和は、垂直エネルギーが平行エネルギーよりもはるかに小さい相対論的電子テールの異常ドップラー効果によって励起されるホイッスラー波不安定性によって説明され得ることが示される。電子のエネルギー平衡、不安定波エネルギー、およびプラズマの電離・再結合に関する非線形方程式系を用いて、「冷たい」プラズマの逃走放電における緩和振動を得る。ホイッスラー波不安定性は、強いガス入射中の中性粒子の電離によるプラズマ密度の増加によって制限されることが見出される。その後、電子温度が低下し、プラズマ密度が減少して、不安定性が再び生じる。