缓慢旋转磁场中轨道不稳定性对带电粒子的能量增益

本文解析研究了在均匀磁场上叠加空间均匀横向旋转磁场（RMF）时带电粒子运动的稳定性。我们发现单粒子轨道的稳定性图关键取决于所选取的边界条件。我们表明，对于许多边界条件及参数空间中的广阔区域，远低于回旋频率振荡的 RMF 可引发运动中的线性不稳定性，破坏 $\mu$ 不变性并使粒子获得能量。此种能量增益看似与 $\mu$ 的绝热不变性相矛盾；然而，绝热不变性是一个渐近结果，并不排除由缓慢频率振荡磁场造成的此类加热。该机制可能有助于 rotamak-FRC 实验中场反位形（FRCs）边缘等离子体的加热。此外，这些 RMF 驱动的不稳定性可能显著增强此类装置中 FRC 形成期间的方位角电流驱动。