The fully relativistic dielectric tensor for electron cyclotron interaction in a Maxwellian plasma

Summary A thorough analytical and numerical study of the fully relativistic dielectric tensor relevant to the electron cyclotron propagation and absorption in a Maxwellian plasma is presented for arbitrary values of the wave refractive index parallel to the equilibrium magnetic field. Both the Hermitian and the anti-Hermitian part are calculated relativistically and, in particular, as for the anti-Hermitian part, the finite Larmor radius effects are accounted for to any order. Limiting forms are obtained along with a detailed numerical comparison with the nonrelativistic form.

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Riassunto Si calcola, sia analiticamente che numericamente, il tensore dielettrico completamente relativistico di rilevanza nella propagazione e nell'assorbilnento ciclotronico elettronico in un plasma maxwelliano, per valori arbitrari dell'indice di rifrazione parallelo al campo magnetico di equilibrio. Si tien conto degli effetti relativistici sia nella parte Hermitiana che nella parte anti-Hermitiana, in questa ultima pure gli effetti di raggio di Larmor finito sono inclusi a tutti gli ordini. Si ottengono e si discutono limiti significativi e si presenta un dettagliato confronto numerico con la forma non relativistica del tensore dielettrico.