An orbit averaged quasilinear operator for resonant ion cyclotron interactions is analysed. The regions in phase space where the interactions are strong and the boundaries between regions with resonant and non-resonant ion orbits are identified. At these boundaries the quasilinear diffusion coefficient becomes discontinuous, causing the standard Monte Carlo scheme to induce an unphysical flow of test particles into the region with lower diffusion coefficient. A new Monte Carlo scheme that balances the flows across discontinuities is proposed. Moreover, the quasilinear diffusion coefficient is shown to deviate significantly from the lowest order Larmor radius scaling , where δH is the perturbed Hamiltonian. This is not only caused by the finite Larmor radius effects, but also by the inhomogeneous electric field polarization and by the changes to the guiding centre orbits during the wave-particle interactions.
共鳴イオンサイクロトロン相互作用に対する軌道平均化された準線形演算子を解析する。相互作用が強い位相空間領域と、共鳴イオン軌道と非共鳴イオン軌道の間の境界を特定する。これらの境界において準線形拡散係数は不連続となり、その結果、標準的なモンテカルロ法は拡散係数がより小さい領域への試験粒子の非物理的な流れを誘起する。不連続部を横断する流れを釣り合わせる新しいモンテカルロ法を提案する。さらに、準線形拡散係数は、最低次のラーマー半径スケーリングから有意に逸脱することが示される。ここでδHは摂動ハミルトニアンである。これは有限ラーマー半径効果のみによるものではなく、不均一な電場偏極と、波動-粒子相互作用中のガイディングセンター軌道の変化にも起因する。