Effects of electron dynamics on kinetic geodesic acoustic modes are numerically studied in tokamak plasmas. The finite Larmor radius and finite orbit width of the ions are all taken into account. Systematic harmonic and ordering analysis is performed in the limit (kρi)2 ≪ 1 with k and ρi being the radial wave vector and ion Larmor radius, respectively, for collisionless damping of the modes. It is found that the effects of electron parallel dynamics on the modes are negligible when safety factor q ⩽ 2.0 whereas the damping is enhanced significantly when q ⩾ 3.0 for which almost all the experimental studies on the modes are performed and the residual damping rate is crucial for driving and saturation of the modes.
トカマクプラズマにおける運動論的測地音響モードに対する電子動力学の影響を数値的に研究した。イオンの有限ラーマー半径および有限軌道幅はすべて考慮されている。モードの無衝突減衰について、kおよびρiをそれぞれ動径波数ベクトルおよびイオンラーマー半径とする極限(kρi)² ≪ 1において、系統的な高調波および次数解析が実行される。電子の平行動力学がモードに及ぼす影響は、安全係数q ⩽ 2.0の場合には無視できることが見出された。一方、q ⩾ 3.0の場合には減衰が有意に増強され、この場合、モードに関する実験研究のほぼすべてが実行されており、残留減衰率はモードの駆動および飽和にとって決定的に重要である。