The relativistic motion of test particles in stochastic magnetic fields is investigated. Guiding-centre motion is analysed in relativistic invariant form for toroidal geometry. Including stochastic magnetic field components, a symmetric Hamiltonian mapping technique, leading to a 4-dimensional iteration procedure, is developed. In general, an external electric field and a time-dependence of the magnetic field perturbations are allowed for. Break-up of drift surfaces is demonstrated via Poincaré plots. The latter are analysed in detail for increasing (relativistic) kinetic energies of the particles. The dependence of the escape rates on the kinetic energy is calculated and compared with the escape rates for field lines. The non-relativistic limit of the model is derived. Quantitative results for the magnetic perturbations in a dynamic ergodic divertor of the TEXTOR experiment are shown, and predictions for runaway electrons are compared with experiments.
確率的磁場中の試験粒子の相対論的運動を調査する。案内中心運動をトーラス幾何学に対して相対論的不変形式で解析する。確率的磁場成分を含めて、対称ハミルトン写像法を開発し、4次元反復手続きへと導く。一般に、外部電場および磁場摂動の時間依存性を許容する。ドリフト面の破壊をポアンカレプロットにより実証する。後者を、粒子の(相対論的)運動エネルギーの増加に対して詳細に解析する。脱出率の運動エネルギー依存性を計算し、磁力線の脱出率と比較する。モデルの非相対論的極限を導出する。TEXTOR実験の動的ダイバータにおける磁場摂動に対する定量的結果を示し、逃走電子の予測を実験と比較する。