The authors investigate the excitation of unstable potential oscillations in an isothermal plasma in a strong magnetic field ( ≫ 4π n0 mec2) by means of a current flowing perpendicular to the magnetic field. When the current velocity only slightly exceeds the critical value determining the instability boundary, a non-linear dispersion equation having a non-local form in time is derived for the amplitudes of the unstable oscillations. The authors estimate the energy of the oscillations in a non-linear regime when the oscillation amplitude ceases to increase due to non-linear wave interaction. It is shown that the longitudinal temperature of the electrons and the transverse temperature of ions increase at the same rate due to scattering of the plasma electrons and ions by turbulent pulsations of the electric field produced by the unstable oscillations. The effective frequency of ion collisions with these oscillations is found to within an order of magnitude and an estimate made of the maximum temperature which can be attained by the electrons and ions in the regime of the instability under consideration.
要約:著者らは、強い磁場(≫ 4π n0 mec2)中の等温プラズマにおいて、磁場に垂直に流れる電流による不安定なポテンシャル振動の励起を調査する。電流速度が不安定性の境界を決定する臨界値をわずかに超えるとき、時間的に非局所的な非線形分散方程式が、不安定な振動の振幅に対して導出される。著者らは、非線形波動相互作用により振動振幅の増大が停止する非線形領域における振動のエネルギーを見積もる。不安定な振動によって生成される乱流的電場変動によるプラズマ電子およびイオンの散乱により、電子の縦方向温度とイオンの横方向温度が同じ割合で増加することが示される。これらの振動によるイオン衝突の実効周波数は桁の精度で求められ、考察中の不安定性の領域において電子およびイオンが到達し得る最大温度の見積もりがなされる。