The interaction of beam ions with absolutely unstable electrostatic ion cyclotron waves in an ion beam-plasma system is examined. Although a single wave model has been successful in predicting the initial linear growth, the nonlinear saturation, and the early stage of the amplitude oscillation of the unstable wave, it does not predict the subsequent nonlinear wave behavior. The authors numerically examined this behavior as the interaction of beam ions with unstable waves consisting of many waves. Then, at the subsequent nonlinear stage, beam ions is scattered by the interaction with many waves, and the average energy of the beam slows down. As a result, the amplitude oscillation of the unstable wave collapses, and then waves decay.
ビームイオンと、イオンビーム・プラズマ系における絶対不安定な静電イオンサイクロトロン波との相互作用を調べた。単一波動モデルは、不安定波の初期線形成長、非線形飽和、および振幅振動の初期段階を予測することに成功しているが、その後の非線形波動挙動は予測できない。著者らは、多数の波からなる不安定波とビームイオンとの相互作用として、この挙動を数値的に調べた。その結果、非線形段階の後期において、ビームイオンは多数の波との相互作用によって散乱され、ビームの平均エネルギーは減速する。その結果、不安定波の振幅振動は崩壊し、その後、波は減衰する。