The reflection of an ordinary wave from its cut-off at the electron plasma frequency can be exploited to measure the density profile of laboratory plasmas. Because of the large shear characteristic of reversed field pinches, however, coupling between the ordinary and the extraordinary modes in the plasma can be important. Mode mixing is investigated by solving the full wave equation for nearly equatorial waves, with a finite element code using cubic Hermite interpolating functions. The results show that indeed a nonnegligible amount of power can be transferred from the launched O-mode to the unwanted X-mode of (vice-versa). Although stronger in small devices with large shear, the effect can also be substantial when the shear length is much greater than the wavelength, if the optical path is sufficiently long. The mixing coefficient is found to be an oscillating function of frequency, due to the excitation of standing waves between the plasma edge and the cut-offs. Nevertheless, it is argued that the implementation of reflectometry should still be possible in sufficiently large RFP plasmas.
常波の電子プラズマ周波数における遮断からの反射は、実験室プラズマの密度分布を測定するために利用できる。しかしながら、逆転磁場ピンチに特徴的な大きなシアのため、プラズマ中の常波と異常波の間の結合が重要となり得る。モード混合は、三次エルミート補間関数を用いた有限要素コードにより、ほぼ赤道面の波に対する完全波動方程式を解くことによって調べられる。結果は、実際に無視できない量のパワーが、入射されたOモードから不要なXモードへ(またその逆へ)移行し得ることを示している。この効果は、大きなシアを持つ小型装置においてより強いものの、光学経路が十分に長い場合には、シア長が波長よりもはるかに大きい場合でも顕著であり得る。混合係数は、プラズマ端と遮断領域の間の定在波の励起により、周波数の振動関数であることが見出される。それにもかかわらず、十分に大きなRFPプラズマにおいては、反射測定の実施が依然として可能であると論じられる。