Using a variational technique, a set of coupled model equations for the mode conversion process near the ion cyclotron frequency is derived. The system is truncated to first order in Larmor radius but includes the effects of explicit gradients and a poloidal field. From the equations a conservation rule is extracted which ensures conservation of total energy and provides an explicit expression for the wave damping in differential form. The equations are integrated numerically for the standard cases of fast waves incident from either the low- or high-field sides of the mode conversion layer. The scaling of the damping processes is discussed and implications for current RF heating experiments on the Princeton Large Torus are drawn.
変分法を用いて、イオンサイクロトロン周波数近傍におけるモード変換過程に対する連立モデル方程式の組を導出する。この系はラーマー半径に関して一次までで打ち切られるが、明示的な勾配とポロイダル磁場の効果を含む。これらの方程式から、全エネルギーの保存を保証し、波動減衰に対する明示的な表現を微分形式で提供する保存則が抽出される。これらの方程式は、モード変換層の低磁場側または高磁場側から入射する高速波の標準的な場合について数値積分される。減衰過程のスケーリングについて考察し、Princeton Large Torusにおける現在のRF加熱実験への示唆が導かれる。