Results obtained from experiments in PDX with neutral beam injection show the emission of several harmonics of a frequency centred in the ion cyclotron frequency range. The structure of the magnetic signals registered is suggestive of an electromagnetic ion cyclotron type instability. A theory is developed for explaining the generation of neutral-beam-driven ion cyclotron instability (ion Bernstein mode) and the results are compared with the experimental data. An increase in beam density towards the outside of the plasma is possible if the beam ion population in that region increases owing to either counter-injection orbits or 'fishbone' effects. A calculation is made of the threshold density necessary to drive such an instability in a plasma with anisotropic beam ion distribution, and the effects due to the curvature drift of hot ions are included. The quasi-linear evolution of the beam is studied in order to understand possible beam isotropization and spreading in velocity space.
PDXにおける中性粒子ビーム入射を用いた実験から得られた結果は、イオンサイクロトロン周波数範囲を中心とする周波数の数次の高調波の放射を示している。記録された磁気信号の構造は、電磁イオンサイクロトロン型不安定性を示唆するものである。中性粒子ビーム駆動イオンサイクロトロン不安定性(イオンバーンスタイン・モード)の生成を説明するための理論が展開され、その結果は実験データと比較される。プラズマの外側に向かってビーム密度が増加することは、その領域におけるビームイオン集団が、反入射軌道または「フィッシュボーン」効果のいずれかによって増加する場合に可能となる。異方性ビームイオン分布を持つプラズマにおいてそのような不安定性を駆動するために必要な閾値密度の計算が行われ、高温イオンの曲率ドリフトによる効果も含まれる。ビームの準線形発展が研究され、可能なビームの等方化および速度空間における広がりを理解することを目的とする。