Some recent studies of energetic particles in laboratory, space and astrophysical plasmas are discussed, and a number of common themes identified. Such comparative studies can elucidate the underlying physical processes. For example microwave bursts observed during edge localised modes (ELMs) in the mega amp spherical tokamak (MAST) can be attributed to energetic electrons accelerated by parallel electric fields associated with the ELMs. The very large numbers of electrons known to be accelerated in solar flares must also arise from parallel electric fields, and the demonstration of energetic electron production during ELMs suggests close links at the kinetic level between ELMs and flares. Energetic particle studies in solar flares have focussed largely on electrons rather than ions, since bremsstrahlung from deka-keV electrons provides the best available explanation of flare hard x-ray emission. However ion acceleration (but not electron acceleration) has been observed during merging startup of plasmas in MAST with dimensionless parameters similar to those of the solar corona during flares. Recent measurements in the Earth's radiation belts demonstrate clearly a direct link between ion cyclotron emission (ICE) and fast particle population inversion, supporting the hypothesis that ICE in tokamaks is driven by fast particle distributions of this type. Shear Alfvén waves in plasmas with beta less than the electron to ion mass ratio have a parallel electric field that, in the solar corona, could accelerate electrons to hard x-ray-emitting energies; an extension of this calculation to plasmas with Alfvén speed arbitrarily close to the speed of light suggests that the mechanism could play a role in the production of cosmic ray electrons.
ここでは、実験室、宇宙、および天体プラズマにおける高エネルギー粒子に関する最近のいくつかの研究について議論し、共通するテーマをいくつか特定する。このような比較研究は、基礎となる物理過程を解明する上で有用である。例えば、メガアンペア級球状トカマク（MAST）における周辺局在モード（ELM）の際に観測されるマイクロ波バーストは、ELMに伴う平行電場によって加速された高エネルギー電子に起因すると考えられる。太陽フレアにおいて加速されることが知られている非常に多数の電子もまた、平行電場から生じるはずであり、ELM中の高エネルギー電子生成の実証は、ELMとフレアの間に運動論的レベルでの密接な関連があることを示唆している。太陽フレアにおける高エネルギー粒子の研究は、主に電子に焦点が当てられてきた。なぜなら、デカkeV領域の電子からの制動放射が、フレア硬X線放射の最も有力な説明を提供するからである。しかしながら、太陽コロナと無次元パラメータが類似したMASTの合体開始過程においては、電子の加速ではなくイオンの加速が観測されている。地球の放射線帯における最近の測定結果は、イオンサイクロトロン放射（ICE）と高速粒子の分布反転との間に直接的な関連があることを明確に示しており、トカマクにおけるICEがこの種の高速粒子分布によって駆動されるという仮説を支持している。ベータ値が電子対イオン質量比よりも小さいプラズマ中のシア・アルフヴェン波は、太陽コロナにおいて電子を硬X線放出エネルギーまで加速し得る平行電場を持つ。この計算を、アルフヴェン速度が光速に任意に近いプラズマに拡張すると、この機構が宇宙線電子の生成に役割を果たし得ることが示唆される。