The experimental resonance pattern of a cylindrical plasma in a steady magnetic field is compared to theory. The scattering of a plane homogeneous wave by a cold plasma column with a glass wall is studied theoretically. The Poynting vector of this wave is perpendicular to the axis of the cylinder. The static magnetic field B0 is parallel either to the axis or to the Poynting vector S, or perpendicular to both the axis and S.The equilibrium density of the cold plasma is assumed constant in this paper and the anisotropy effects due to the homogeneous steady magnetic fields are studied through the equivalent tensorial permittivity. This permittivity is written in a general form so that the treatment also includes the anisotropie dielectric rod. When B0 lies in the cross-section of the cylinder, the partial differential equations cannot be solved in cylindrical co-ordinates. The solution is however obtained to second order in β (dimensionless parameter proportional to B0) in a Cartesian co-ordinate system and it is then transformed to a cylindrical system in which the boundary conditions are stated. It is found in most cases that the effect of B0 is much greater for the experimental phenomena than that predicted by the theoretical approach. This discrepancy arises from Laplace forces due to B0 in the cross-section and to the drift velocity of the electrons along the axis of the cylinder, and results in an inhomogeneity of magnetic origin studied in part II. This magnetically induced inhomogeneity accounts for the data not explained by the anisotropie approach.When B0 is parallel to the cylinder axis, the problem is solved exactly. The aforesaid Laplace forces do not intervene as B0 is then parallel to the drift velocity. The quantitative agreement is very satisfactory for relatively small values of B0 and poorer results for higher B0 are probably linked to non-proportionality between equilibrium electron density and the discharge current in the plasma column.
定常磁場中の円筒プラズマの実験的共鳴パターンを理論と比較する。ガラス壁を有する低温プラズマ柱による平面均一波の散乱を理論的に研究する。この波のポインティングベクトルは円筒の軸に垂直である。静磁場B0は、軸またはポインティングベクトルSに平行であるか、あるいは軸とSの両方に垂直である。本論文では低温プラズマの平衡密度は一定であると仮定し、均一な定常磁場による異方性効果を等価テンソル誘電率を通して研究する。この誘電率は一般的な形で記述されるため、この取り扱いは異方性誘電体ロッドも含む。B0が円筒の断面内にある場合、偏微分方程式は円筒座標では解くことができない。しかしながら、解はデカルト座標系においてβ(B0に比例する無次元パラメータ)の二次まで求められ、その後、境界条件が述べられる円筒座標系に変換される。ほとんどの場合、実験現象に対するB0の効果は、理論的アプローチによって予測されるものよりもはるかに大きいことが見いだされる。この不一致は、断面内のB0によるラプラス力と、円筒の軸に沿った電子のドリフト速度に起因し、第II部で研究される磁気起源の不均一性をもたらす。この磁気誘起不均一性は、異方性アプローチでは説明されなかったデータを説明する。B0が円筒軸に平行な場合、問題は厳密に解かれる。その場合B0はドリフト速度に平行であるため、前述のラプラス力は関与しない。定量的一致は比較的小さいB0の値に対して非常に満足できるものであり、より高いB0での結果が劣るのは、おそらくプラズマ柱内の平衡電子密度と放電電流との間の非比例性に関連している。