When electron cyclotron resonance (ECR) plasma heating is operated at a frequency exceeding the minimum electron cyclotron frequency in an open trap, the power deposition zone is shifted from the trap center towards higher magnetic fields. In this case, ECR heating may result in the formation of 'butterfly-like' distribution functions of fast electrons characterized by holes in a velocity space formed by particles that can not reach the heating zone while moving adiabatically from the trap center. In this paper, we develop a basic three-dimensional (1d-real + 2d-velocity space) kinetic model that allows us to describe the effects of the butterfly-like distributions on the whistler wave instability. We calculate a linear amplification gain for a whistler wave propagating along the magnetic field in an essentially inhomogeneous plasma, and compare the results with the well-studied case of anisotropy-driven whistler instability. The proposed theory is primarily aimed at the interpretation of recent experimental data accumulated in laboratory studies of kinetic instabilities and stimulated emission of ECR plasma discharges in mirror traps.
開放型トラップにおいて、電子サイクロトロン共鳴（ECR）プラズマ加熱が開放型トラップの最小電子サイクロトロン周波数を超える周波数で行われる場合、パワー堆積領域はトラップ中心からより高い磁場領域へとシフトする。この場合、ECR加熱は、トラップ中心から断熱的に移動する際に加熱領域に到達できない粒子によって形成される速度空間の穴を特徴とする、高速電子の「バタフライ状」分布関数の形成をもたらす可能性がある。本論文では、バタフライ状分布がホイッスラー波不安定性に及ぼす影響を記述することを可能にする、基本的な3次元（1次元実空間＋2次元速度空間）運動論モデルを構築する。本質的に非一様なプラズマ中を磁場に沿って伝播するホイッスラー波に対する線形成長率を計算し、その結果を異方性駆動ホイッスラー不安定性のよく研究された場合と比較する。提案する理論は、主にミラートラップにおけるECRプラズマ放電の運動論的不安定性と誘導放出に関する最近の実験データの解釈を目的としている。