A quasilinear operator for wave–particle interactions in the electron cyclotron range is derived using the cold plasma dispersion relation. The finite width of the beam implies a broadening of the resonance layer in the velocity space which allows the use of a numerically efficient treatment of the operator. The specific case of a pure heating injected at the outer mid-plane is then treated. It allows to treat the beam propagation and absorption easily, simplifying the implementation of the source term in the gyrokinetic code. This specific case is implemented in the gyrokinetic particle-in-cell code ORB5 using a Langevin approach. The derivation and verification of the source operator are presented.
電子サイクロトロン周波数帯における波動–粒子相互作用のための準線形演算子を、冷プラズマ分散関係を用いて導出する。ビームの有限幅は速度空間における共鳴層の広がりを意味し、これにより演算子の数値的に効率的な取り扱いが可能となる。続いて、外側中平面で入射される純粋な加熱という具体的な場合を扱う。この場合、ビームの伝播と吸収を容易に扱うことができ、ジャイロ運動論コードにおけるソース項の実装が簡素化される。この具体的な場合を、ランジュバン法を用いてジャイロ運動論的粒子セルコードORB5に実装する。ソース演算子の導出と検証を示す。