In a hot magnetized plasma large ion excursions can take place along the magnetic field lines, thereby introducing kinetic effects which cannot be treated in terms of a macroscopic fluid model. These effects are studied for transverse wave motions of ions and electrons in a homogeneous thermal plasma which is immersed in a homogeneous magnetic field. Strong kinetic wave damping is found to occur when the product kui of the wave number k and the ion thermal velocity ui exceeds the ion gyro frequency omega i. The physical mechanism of this damping originates from the ion excursions and differs from that of Landau and cyclotron damping. For plasmas having a comparatively low beta value, such as in Tokamak experiments, the present results indicate that kinetic damping becomes important only at small wave lengths, as compared to the dimensions of the plasma body. However, in high-beta systems, such as the Z-pinch, wave lengths in a large range become affected by kinetic damping, in some cases even those which are comparable to the characteristic macroscopic dimensions. This also affects the conditions of plasma stability and plasma high-frequency heating.
高温磁化プラズマにおいて、イオンの大きな変位が磁力線に沿って生じ得る。これにより、巨視的な流体モデルでは扱うことができない運動論的効果が導入される。これらの効果は、一様な磁場中に置かれた一様な熱プラズマ中のイオンおよび電子の横波運動について研究される。波数kとイオン熱速度uiの積kuiがイオンジャイロ周波数ωiを超えるとき、強い運動論的波動減衰が生じることが見出される。この減衰の物理的メカニズムはイオンの変位に起因し、ランダウ減衰やサイクロトロン減衰とは異なる。トカマク実験などの比較的低ベータ値のプラズマでは、本結果は運動論的減衰がプラズマ本体の寸法と比較して小さな波長においてのみ重要になることを示している。しかし、Zピンチなどの高ベータ系では、広い範囲の波長で運動論的減衰の影響を受け、場合によっては巨視的な特性寸法に匹敵する波長でも影響を受ける。これはまた、プラズマの安定性条件およびプラズマの高周波加熱にも影響を及ぼす。