The electromagnetic ion-cyclotron (EMIC) instabilities with isotropic ion beam and general loss-cone distribution of cold and hot core plasmas are discussed. The growth rate, parallel and perpendicular resonance energies of the electromagnetic ion-cyclotron waves in a low β (ratio of plasma pressure to magnetic pressure), homogeneous plasma have been obtained using the dispersion relation for cold and hot plasmas. The wave is assumed to propagate parallel to the static magnetic field. The whole plasma is considered to consist of resonant and non-resonant particles permeated by isotropic ion beam. It is assumed that resonant particles and ion beam participate in energy exchange with the wave whereas non-resonant particles support the oscillatory motion of the wave. We determined the variation in energies and growth rate in cold and hot plasmas by the energy conservation method with a general loss-cone distribution function. The thermal anisotropy of the core plasma acts as a source of free energy for EMIC wave and enhances the growth rate. It is noted that the EMIC wave emissions occur by extracting energy of perpendicularly heated ions in the presence of up flowing ion beam and steep loss-cone distribution in the anisotropic magnetosphere. The effect of the steep loss-cone distribution is to enhance the growth rate of the EMIC wave. The heating of ions perpendicular and parallel to the magnetic field is discussed along with EMIC wave emission in the auroral acceleration region. The results are interpreted for the space plasma parameters appropriate to the auroral acceleration region of the earth's magnetoplasma.
電磁イオンサイクロトロン（EMIC）不安定性と、等方性イオンビームおよび高温・低温コアプラズマの一般化損失円錐分布について考察する。低温および高温プラズマにおける分散関係を用いて、低β（プラズマ圧力と磁気圧の比）の均一プラズマ中の電磁イオンサイクロトロン波の成長率、平行および垂直共鳴エネルギーを求めた。波は静磁場に平行に伝播すると仮定する。全プラズマは、等方性イオンビームが浸透した共鳴粒子と非共鳴粒子から構成されると考える。共鳴粒子とイオンビームは波とエネルギー交換を行う一方、非共鳴粒子は波動の振動運動を支えると仮定する。一般化損失円錐分布関数を用いたエネルギー保存法により、低温および高温プラズマにおけるエネルギー変化と成長率を決定した。コアプラズマの熱異方性はEMIC波の自由エネルギー源として作用し、成長率を増大させる。異方性磁気圏において、急峻な損失円錐分布と上向きイオンビームの存在下で、垂直方向に加熱されたイオンのエネルギーを抽出することによりEMIC波の放出が生じることが指摘される。急峻な損失円錐分布の効果はEMIC波の成長率を増大させることである。地球磁気プラズマのオーロラ加速領域に適切な宇宙プラズマパラメータについて、磁場に平行および垂直なイオンの加熱とEMIC波の放出に関連して結果を解釈する。