The present paper formulates the theory of spontaneously emitted electromagnetic (EM) fluctuations in magnetized plasmas containing particles with an anisotropic suprathermal (bi-Kappa) velocity distribution function. The formalism is general applying for an arbitrary wave vector orientation and wave polarization, and for any wave-frequency range. As a specific application, the high-frequency EM fluctuations emitted in the upper-hybrid and multiple harmonic electron cyclotron frequency range are evaluated. The model predictions are confirmed by a comparison with the particle-in-cell simulations. Theoretical analysis and numerical simulations are carried out for an isotropic Kappa but the formalism can be applied for any anisotropic distributions, as well as for lower frequencies ranges which involve the ion response.
本論文は、異方的な超熱的（バイカッパ）速度分布を持つ粒子を含む磁化プラズマにおける電磁（EM）ゆらぎの自発放出理論を定式化する。この定式化は、任意の波数ベクトル方向、任意の波の偏波、および任意の波周波数帯域に対して一般に適用可能である。具体的な応用として、上部混成周波数および多重電子サイクロトロン高調波周波数帯域で放出される高周波電磁ゆらぎを評価する。モデルの予測は、粒子インセル（PIC）シミュレーションとの比較によって検証される。理論解析および数値シミュレーションは等方的なカッパ分布に対して実施されるが、この定式化は任意の異方的分布、ならびにイオンの応答を伴うより低い周波数帯域にも適用可能である。