Dispersion relations for field-aligned cyclotron waves in an axisymmetric tokamak plasma with anisotropic temperature

Abstract

Dispersion equations are evaluated for field-aligned cyclotron waves in axisymmetric tokamak plasmas with circular magnetic surfaces. Bi-Maxwellian distribution function is used to model the energetic particles (ions or electrons) with anisotropic temperature. The growth/damping rate of cyclotron waves in tokamaks is defined by the contributions of the resonant trapped and untrapped particles to the imaginary part of the transverse susceptibility elements.Отримано дисперсійні співвідношення для циркулярно-поляризованих хвиль, що поширюються вздовж магнітного поля в плазмі аксіально-симетричних токамаків з коловим перерізом магнітних поверхонь. У якості модельного розподілу енергійних частинок у просторі швидкостей використана бімаксвелівська функція з анізотропною температурою. Доведено, що інкремент/декремент циклотронних хвиль в аксіально-симетричних токамаках визначається внеском резонансних пролітних та захоплених частинок в уявну частину поперечних компонент тензора діелектричної сприйнятливості.Получены дисперсионные уравнения для циркулярно-поляризованных волн, распространяющихся вдоль магнитного поля в плазме аксиально-симметричного токамака круглого сечения. В качестве модельного распределения энергичных частиц по скоростям использована бимаксвелловская функция с анизотропной температурой. Показано, что инкремент/декремент циклотронных волн в аксиально-симметричных токамаках определяется вкладом резонансных пролетных и запертых частиц в мнимую часть поперечных компонент тензора диэлектрической восприимчивости.