The dispersion relation for high-n ballooning modes is obtained from the customary drift gyro-kinetic equation employing the energy-dependent Lorenz collision operator. There are significant differences between our results and those with the Krook collision operator. The present results show that collision seems to have much weaker stabilizing effects, if any, on the high-n ballooning modes than those with the Krook collision operator when the collisionality, υ*e, is smaller than a critical value. However, contrary to the phenomenon, the collision shows strong stabilizing effects on the ballooning mode once the collisionality exceeds a critical value. These differences are supposed to arise from boundary layer behaviour which refers to the electron perturbation at the boundary between trapped and passing electrons in velocity space, but the physical process cannot be described by non-conserving Krook collision operators. This destabilizing mechanism of boundary layer behaviour is discussed in this paper. In addition, the critical value shows a considerably strong dependence on ηe (ηe ≡ d ln Te/d ln Ne).
高次バルーニングモードの分散関係は、エネルギー依存ローレンツ衝突演算子を用いた標準的なドリフトジャイロ運動論方程式から得られる。我々の結果とクローク衝突演算子を用いた結果との間には有意な差異がある。本結果は、衝突性υ*が臨界値より小さい場合、高次バルーニングモードに対する衝突の安定化効果は、クローク衝突演算子を用いた場合よりもはるかに弱いことを示している。しかしながら、衝突性が臨界値を超えると、衝突はバルーニングモードに対して強い安定化効果を示す。これらの差異は、速度空間における捕捉電子と通過電子の境界での電子摂動に関連する境界層挙動に起因すると考えられるが、その物理過程は非保存型クローク衝突演算子では記述できない。本論文では、この境界層挙動の不安定化メカニズムについて議論する。さらに、臨界値はηe(ηe ≡ d ln Te/d ln Ne)にかなり強く依存することを示す。