Particle motion in inhomogeneous magnetostatic and high-frequency fields at the gyroresonance is studied in the limit of a large number of particle revolutions in the resonance region. The role played by the magnetic mirror, Doppler and relativistic effects, wave attenuation and radiation pressure on particle acceleration is discussed. The time dependence of the orbital magnetic flux, the velocity along the magnetic lines of force and the width of the resonance region are calculated. An upper limit is found for the energy of the particle, when the effect of the magnetic field of the wave partially compensates for the change in mass with energy.The non-linear method we use is exact in the limit of many revolutions. It generalizes the results established by C.S. Roberts and S.J. Buchsbaum in a special case, to the more complex situation proposed by T. Consoli for injecting, accelerating and confining a hot plasma in a magnetic trap. A number of numerical examples are presented for various conditions. The energy transfer to the particles at the parametric resonances is also investigated.The space charge field which develops along the magnetic lines of force in a plasma accelerating structure is taken into account in the equations from the very beginning by assuming (Consoli) that the electron guiding centres move with the velocity of the ions.
不均一な静磁場および高周波場中でのジャイロ共鳴における粒子運動を、共鳴領域における粒子の多数回転の極限において研究する。磁気ミラー、ドップラー効果および相対論的効果、波の減衰、放射圧が粒子加速に果たす役割について議論する。軌道磁束、磁力線に沿った速度、および共鳴領域の幅の時間依存性を計算する。波の磁場の効果がエネルギーに伴う質量変化を部分的に補償するとき、粒子のエネルギーに上限が見いだされる。我々が用いる非線形手法は、多数回転の極限において正確である。これは、特殊な場合にC.S. RobertsとS.J. Buchsbaumによって確立された結果を、T. Consoliが磁気トラップにおける高温プラズマの入射、加速、閉じ込めのために提案した、より複雑な状況へ一般化する。様々な条件に対する多數の数値例が提示される。パラメトリック共鳴における粒子へのエネルギーの伝達も調べられる。プラズマ加速構造において磁力線に沿って生じる空間電荷場は、電子のガイド中心がイオンの速度で移動すると仮定することにより(Consoli)、最初から方定式に考慮されている。