Fast electron acceleration and velocity diffusion are investigated in wavepackets formed by large-amplitude waves with relativistic phase velocities. In tokamaks, such waves are generated, e.g. in current drive by free-electron lasers where large-amplitude electron plasma waves or lower hybrid waves are generated. At small field intensities, the velocity diffusion in wavepackets with Gaussian-like envelopes is found to be well described by the quasilinear approximation. At large field intensities, trapping effects become important, and deviations from quasilinear diffusion are found. It is demonstrated that these deviations may have a significant effect on the velocity distribution of the electrons. A wave-induced runaway-like phenomenon of relativistic electrons is discussed.
高速電子の加速と速度拡散が、相対論的位相速度を持つ大振幅波によって形成される波動束において調査される。トカマクにおいて、そのような波は、例えば自由電子レーザーによる電流駆動において生成され、そこでは大振幅電子プラズマ波または下部混成波が発生する。小さな場の強度では、ガウス型包絡線を持つ波動束内の速度拡散は、準線形近似によってよく記述されることが見出される。大きな場の強度では、捕捉効果が重要となり、準線形近似からのずれが見出される。これらのずれが電子の速度分布に有意な影響を及ぼし得ることが実証される。相対論的電子の波動誘起逃走様現象について議論される。