We investigate Čerenkov absorption by a plasma of the energy of an electromagnetic field created by azimuthal electric currents flowing in a long coil around a plasma cylinder. The density of external currents has the form of a traveling wave j=j0 cos (kz—ωt) δ (r—R) (R is the radius of the coil). The frequency of the field is considerably smaller than the ion cyclotron frequency. Gas-kinetic plasma pressure n0(Te + Ti) is assumed small compared with the magnetic pressure H02/8π. Plasma density n0, electron temperature Te and ion temperature Ti are taken to be functions of the radius.In the present study expressions have been found for the energy absorbed by plasma per unit time. Absorption is maximal when the phase velocity of the wave ω/k is of the order of the thermal velocity of the ions νi = (Ti/mi)½ (mi is the ion mass). If the radius of the plasma is of the order of the radius of the coil and of the order of the wavelength 1/k, then for ω/k ∝ νi the mean energy gained by one particle per unit time, in order of magnitude, equals dW/df = H∼2ωTi/H02 where H∼ = 4πj0/c is the amplitude of the alternating magnetic field.For a strongly non-isothermal plasma (Te ≫ Ti) heating increases drastically if the phase velocity of the wave is near the velocity of sound in a collisionless plasma νs = (Te/mi)½Expressions have also been obtained for energy absorbed by an inhomogeneous plasma for coils of finite lengths.
我々は、プラズマの周囲に巻かれた長いコイル内を流れる方位角電流によって生成される電磁場のエネルギーを、プラズマによるチェレンコフ吸収について調査する。外部電流の密度は、進行波 j=j₀ cos(kz−ωt) δ(r−R) の形をとる（ここで R はコイルの半径）。場の周波数はイオンサイクロトロン周波数よりもかなり小さい。ガス運動論的プラズマ圧力 n₀(Tₑ+Tᵢ) は磁気圧 H₀²/8π に比べて小さいと仮定する。プラズマ密度 n₀、電子温度 Tₑ、イオン温度 Tᵢ は半径の関数である。本研究では、プラズマが単位時間あたりに吸収するエネルギーの式を導出した。吸収は、波の位相速度 ω/k がイオンの熱速度 νᵢ=(Tᵢ/mᵢ)½ と同程度のときに最大となる。プラズマ半径がコイル半径および波長 1/k と同程度の場合、ω/k ∝ νᵢ のとき、単位時間あたりに1個の粒子が獲得する平均エネルギーは、オーダーとして dW/dt = H∼²ω/(TᵢH₀²) で与えられる。ここで H∼ = 4πj₀/c は交流磁場の振幅である。強く非等温なプラズマ（Tₑ ≫ Tᵢ）の場合、加熱は、波の位相速度が無衝突プラズマ中の音速 νₛ=(Tₑ/mᵢ)½ に近いときに大幅に増大する。有限長のコイルに対する不均一プラズマによるエネルギー吸収の式も導出した。