Electromagnetic ion cyclotron waves below the proton gyrofrequency in multicomponent plasmas have been extensively studied in recent years. However, it has recently been suggested that an often used analytical approach might break down due to the influence of hot plasma effects, and that from numerical methods it is not possible to say under what conditions the approximation remains valid. The approximation is known to be valid for low beta || plasmas, beta ||<1. However, it is shown that the approximation continues to be a good approximation even for large beta || plasmas, beta || approximately=1, provided that the heavy ion components are either not too hot or of very low density, which is normally the case for magnetospheric plasmas. This is done by introducing thermal corrections to the cold plasma dispersion relation and by extending the theory to high beta || plasmas. The analytical results are in good agreement with exact numerical calculations. The resulting equations, although complex, allow for a detailed understanding of the waves' propagation characteristics and growth rates.
多成分プラズマにおける陽子ジャイロ周波数以下の電磁イオンサイクロトロン波は、近年広く研究されてきた。しかしながら、高温プラズマ効果の影響により、頻繁に用いられる解析的アプローチが破綻する可能性があることが最近示唆されており、数値的手法のみではその近似が妥当である条件を明言することはできない。この近似は、低ベータ（β∥<1）プラズマにおいて妥当であることが知られている。しかしながら、重イオン成分が過度に高温でないか、あるいは密度が極めて低い場合（これは磁気圏プラズマにおいて通常成立する条件である）、高ベータ（β∥≒1）プラズマにおいてもこの近似が良好な近似として成り立つことが示される。これは、冷たいプラズマの分散関係に熱的補正を導入し、理論を高ベータ（β∥）プラズマへ拡張することによって達成される。解析的結果は、厳密な数値計算と良好な一致を示す。得られた方程式は複雑ではあるものの、波動の伝播特性と成長率の詳細な理解を可能にする。