An expression for the average energy loss rate of beam ions due to nuclear elastic scattering (NES) in Maxwellian plasmas is derived, by taking into consideration the thermal motion of the background ions. The NES effect on deuterium beam injection plasma heating is examined using the expression derived. As a result of the scattering due to NES of the slowing down deuterons up to the higher energy range, the average energy loss rate due to NES of 1 MeV deuterons in 20 keV deuterium plasmas decreases by about 60% compared with the case of cold background plasmas. An examination is also made of the fraction of the beam energy deposited to ions. It is shown that when the beam energy is higher than 1 MeV, the increase in the fraction due to NES becomes appreciable.
マクスウェル分布プラズマ中のビームイオンの核弾性散乱(NES)による平均エネルギー損失率の式を、背景イオンの熱運動を考慮して導出する。導出した式を用いて、重水素ビーム入射プラズマ加熱に対するNES効果を調べる。減速中の重水素がより高いエネルギー領域までNESによる散乱を受ける結果として、20 keV重水素プラズマ中の1 MeV重水素のNESによる平均エネルギー損失率は、低温背景プラズマの場合と比較して約60%減少する。ビームエネルギーがイオンに付与される割合についても検討を行う。ビームエネルギーが1 MeVより高い場合、NESによる割合の増加が顕著になることが示される。