The paper is devoted to the exact non-linear calculation, to lowest order in the wave amplitude, of the electromagnetic power absorption by a uniform plasma in the small-collision-frequency limit. The absorption is determined by the average rate of irreversible entropy increase as produced by the full Fokker-Planck operator including both like- and unlike- species collisions. The explicit form of the velocity distribution function of the resonant particles is directly obtained from the relevant non-linear Vlasov equation. The paper treats the case of a purely electrostatic wave in straight geometry, the case of compression and shear magnetic waves in toroidal geometry for electron heating, and makes two corrections to previous results on ion TTMP heating. The limits of validity of the collisionless linear calculations of power absorption in the above problems as a function of the collision frequency are established in an intrinsically more exact way than in any previous evaluation.
本論文は、一様プラズマによる電磁波パワー吸収の、波動振幅の最低次における厳密な非線形計算を扱うものである。この吸収は、同種粒子間および異種粒子間の衝突の両方を含む完全なフォッカー・プランク演算子によって生じる不可逆エントロピー増加率の平均によって決定される。共鳴粒子の速度分布関数の明示的な形は、関連する非線形ブラソフ方程式から直接得られる。本論文では、直線幾何学配置における純粋な静電波の場合、トロイダル幾何学配置における圧縮波およびせん断磁気波の場合を扱い、さらにイオンに関するTTMP加熱の先行結果に対する2つの修正を行う。上記の問題におけるパワー吸収の無衝突線形計算の妥当性限界が、衝突周波数の関数として、これまでのどの評価よりも本質的に厳密な方法で確立される。