In this work the intensity of radiation by fast ions in cold plasma is determined. This problem arose in connection with observations made on the OGRA device of resonance peaks of the electric field strength, i.e. at the ion cyclotron frequency and its overtones. Although the above-mentioned observations were made outside the wave zone, it is natural to expect that the experimentally revealed dependence of the number of observed peaks on the density of cold plasma must also be reflected in the intensity of radiation. Calculations showed that, with an increase of the ion velocity and of the plasma density, the maximum of the intensity of radiation actually shifts towards the high frequencies.This shift is analogous to the shift of the maximum of the radiation intensity for synchrotron radiation by an electron which has a velocity approaching the velocity of light. In the case of ions in plasma the role of the velocity of light is played by the phase velocity of the electro-magnetic waves in the plasma. This velocity approaches the Alfvén velocity in the region which is important in the calculations. Therefore, the high overtones already become effective at a comparatively small ion velocity, 0 ∼ cA ≪ c.
本研究では、冷たいプラズマ中における高速イオンによる放射の強度を決定する。この問題は、OGRA装置において、イオンサイクロトロン周波数およびその高調波における電界強度の共鳴ピーク、すなわち観測がなされたことに関連して生じた。前述の観測は波動帯域外で行われたが、実験的に明らかにされた観測ピーク数の冷たいプラズマの密度への依存性が、放射強度にも反映されると考えるのが自然である。計算により、イオン速度とプラズマ密度が増加するにつれて、放射強度の最大値が実際に高周波数側へシフトすることが示された。このシフトは、光速に近づく速度を持つ電子によるシンクロトロン放射の放射強度の最大値のシフトに類似している。プラズマ中のイオンの場合、光速の役割を果たすのは、プラズマ中の電磁波の位相速度である。この速度は、計算上重要となる領域においてアルフヴェン速度に近づく。したがって、高次の高調波は、比較的小さなイオン速度、すなわち0 ∼ cA ≪ cにおいてすでに有効になる。