Electrostatic perturbations are considered in a model where a plasma is situated in a homogeneous magnetic field and is subject to an equivalent gravitation force representing the magnetic inhomogeneity effects. The perturbations are strongly affected by large Larmor radius (LLR) effects when their wavelength becomes comparable to the ion Larmor radius. In the case of a dilute plasma, two time-dependent constants of he motion are found from which a solution can be deduced for the perturbations. The LLR effects are show to 'chop up' the time development of the macroscopic density and electric field perturbations into a pulse-shaped periodic patterns. The latter is repeated at every half of a gyro period and becomes strongly damped between a set of arising narrow peaks. The LR effects have been demonstrated in a simple special case, but similar results are likely to be obtained in more complicated situations, such as in denser plasmas where the electric field from the space charges affects particle dynamics. Consequently, the fine structure of a number of plasma perturbation is expected to become strongly distorted by LLR effects, and this becomes important to plasma stability.
静電摂動は、プラズマが一様磁場中に置かれ、磁場の不均一性の効果を表す等価重力を受けるモデルにおいて考察される。摂動は、その波長がイオンのラーモア半径に匹敵するようになると、大きなラーモア半径(LLR)効果によって強く影響を受ける。希薄プラズマの場合、運動の2つの時間依存定数が見出され、そこから摂動に対する解が導出できる。LLR効果は、巨視的な密度および電場摂動の時間発展を、パルス状の周期的パターンへと「切り刻む」ことが示される。このパターンは、ジャイロ周期の半周期ごとに繰り返され、その間に一連の鋭いピークが現れ、強い減衰を受ける。LR効果は単純な特殊ケースにおいて実証されたが、同様の結果は、より複雑な状況、例えば空間電荷による電場が粒子動力学に影響を及ぼす高密度プラズマにおいても得られる可能性が高い。したがって、多数のプラズマ摂動の微細構造はLLR効果によって強く歪められると予想され、これはプラズマ安定性にとって重要となる。