Ion Cyclotron Emission (ICE) holds great potential as a diagnostic tool for fast ions in fusion devices. The theory of Magnetoacoustic Cyclotron Instability (MCI), as an emission mechanism for ICE, states that MCI is driven by a velocity distribution of fast ions that approximates to a drift ring beam. In this study, the influence of key parameters (velocity spread of the fast ions, number density ratio, and instability propagation angle) on the linear MCI is systematically investigated using the linear kinetic dispersion relation solver BO (Xie 2019 Comput. Phys. Commun.244 343). The computational spectra region considered extends up to 40 times the ion cyclotron frequency. By examining the influence of these key parameters on MCI, several novel results have been obtained. In the case of MCI excited by super-Alfvénic fast ions (where the unique perpendicular speed of fast ion is greater than the perpendicular phase velocity of the fast Alfvén waves), the parallel velocity spread significantly affects the bandwidth of harmonics and the continuous spectrum, while the perpendicular velocity spread has a decisive effect on the MCI growth rate. As the velocity spread increases, the linear relationship between the MCI growth rate and the square root of the number density ratio transitions to a linear relationship between the MCI growth rate and the number density ratio. This finding provides a linear perspective explanation for the observed linear relation between fast ion number density and ICE intensity in JET. Furthermore, high harmonics are more sensitive to changes in propagation angle than low harmonics because a decrease in the propagation angle alters the dispersion relation of the fast Alfvén wave. In the case of MCI excited by sub-Alfvénic fast ions (where the unique perpendicular speed of fast ion is less than the perpendicular phase velocity of the fast Alfvén waves), a significant growth rate increase occurs at high harmonics due to the transition of sub-Alfvénic fast ions to super-Alfvénic fast ions. Similarly, for MCI excited by greatly sub-Alfvénic fast ions (where the unique perpendicular speed of fast ion is far less than the perpendicular phase velocity of the fast Alfvén waves), the growth rate at high harmonics also experiences a drastic increase compared to the low harmonic, thereby expanding the parameter range of the velocity spread.
イオンサイクロトロン放射（ICE）は、核融合装置における高速イオンの診断ツールとして大きな可能性を秘めている。ICEの放射機構としての磁気音響サイクロトロン不安定性（MCI）の理論は、MCIがドリフトリングビームに近似される高速イオンの速度分布によって駆動されることを述べている。本研究では、線形運動論的分散関係ソルバーBO（Xie 2019 Comput. Phys. Commun.244 343）を用いて、線形MCIに対する主要パラメータ（高速イオンの速度分散、数密度比、不安定性伝播角）の影響を系統的に調査した。考慮される計算スペクトル領域は、イオンサイクロトロン周波数の40倍まで及ぶ。これらの主要パラメータがMCIに与える影響を調べることにより、いくつかの新しい結果が得られた。超アルフヴェン速度の高速イオン（高速イオンの固有垂直速度が高速アルフヴェン波の垂直位相速度よりも大きい場合）によって励起されるMCIの場合、平行速度分散は高調波の帯域幅と連続スペクトルに有意に影響する一方、垂直速度分散はMCI成長率に決定的な影響を与える。速度分散が増加するにつれて、MCI成長率と数密度比の平方根との間の線形関係は、MCI成長率と数密度比との間の線形関係へと遷移する。この発見は、JETにおいて観測された高速イオン数密度とICE強度との間の線形関係に対する線形的観点からの説明を提供する。さらに、高調波は低調波よりも伝播角の変化に敏感である。これは、伝播角の減少が高速アルフヴェン波の分散関係を変化させるためである。亜アルフヴェン速度の高速イオン（高速イオンの固有垂直速度が高速アルフヴェン波の垂直位相速度よりも小さい場合）によって励起されるMCIの場合、亜アルフヴェン速度の高速イオンから超アルフヴェン速度の高速イオンへの遷移により、高調波において有意な成長率の増加が発生する。同様に、大きく亜アルフヴェン速度の高速イオン（高速イオンの固有垂直速度が高速アルフヴェン波の垂直位相速度よりもはるかに小さい場合）によって励起されるMCIについても、低調波と比較して高調波での成長率が急激に増加し、それによって速度分散のパラメータ範囲が拡大される。