Present experiments with ion-cyclotron heating are mainly devoted to study ion-cyclotron resonance heating of hydrogen and 3He in a deuterium plasma. However, for a thermonuclear fusion experiment this frequency range has the undesirable feature of turning into α-particle heating as soon as alpha particles are created. Because of the large Doppler broadening of their resonance, a significant amount of power is then absorbed in the outer part of the plasma. To avoid this drawback, the use of second-harmonic minority heating of hydrogen or 3He is suggested. Second-harmonic heating of 3He in a deuterium plasma can also be used to study fusion and α-particle confinement without creating a large neutron flux. The absorption for these scenarios is found to be strong as long as mode conversion occurs between the fast magneto-acoustic wave and the ion Bernstein wave. The propagation of the fast wave and its interaction with the ion Bernstein wave have been calculated with a finite-element code in plane geometry.
イオンサイクロトロン加熱を用いた現在の実験は、主に重水素プラズマ中の水素と3Heのイオンサイクロトロン共鳴加熱の研究に充てられている。しかしながら、熱核融合実験にとってこの周波数帯は、アルファ粒子が生成されるとすぐにα粒子加熱に変わるという望ましくない特徴を持っている。共鳴のドップラー広がりが大きいため、かなりの量のパワーがプラズマの外側の部分で吸収される。この欠点を回避するために、水素または3Heの第2高調波マイノリティ加熱の使用が提案されている。重水素プラズマ中の3Heの第2高調波加熱は、大きな中性子束を生成することなく、核融合とα粒子閉じ込めの研究にも使用できる。これらのシナリオにおける吸収は、高速磁気音波とイオンバーンスタイン波の間でモード変換が起こる限り、強いことがわかっている。高速波の伝播とイオンバーンスタイン波との相互作用は、平面幾何学の有限要素コードで計算されている。