In a study of the structure of propagation and absorption of waves in the ion cyclotron range of frequencies (ICRF) in stellarator/heliotron devices, the full Maxwell equation, formulated as a stationary boundary-value problem, is solved numerically in a straight helical configuration. A cold plasma approximation is employed to obtain the conductivity tensor. The shapes of plasma boundary, vessel wall and antenna can be chosen arbitrarily by using a finite-element method. Two-ion hybrid resonance heating by the fast wave is studied. The wave field solution shows tunnelling across the evanescent layer, formation of the cavity resonance and absorption near the hybrid resonance surface. The dependence of the loading resistance on the axial wave number shows a shift due to the helical pitch. The dependence of the loading resistance and the deposition profile on the plasma parameters is also studied. In Heliotron-E-grade plasmas, the fast wave can propagate into the central region of the plasma and the antenna loading resistance is as large as it is in tokamaks. A model of the modular torsatron ATF is studied and good coupling of the fast wave to the plasma is also predicted in this device.
ステラレータ/ヘリオトロン装置におけるイオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)の波動の伝播と吸収の研究において、完全マクスウェル方程式は、定常境界値問題として定式化され、直線ヘリカル配位において数値的に解かれる。冷プラズマ近似を用いて導電率テンソルが得られる。プラズマ境界、容器壁、アンテナの形状は、有限要素法を用いることにより任意に選択できる。高速波による二イオンハイブリッド共鳴加熱が研究される。波動場の解は、エバネッセント層を横切るトンネリング、空洞共鳴の形成、およびハイブリッド共鳴面近傍での吸収を示す。負荷抵抗の軸方向波数依存性は、ヘリカルピッチによるシフトを示す。負荷抵抗と堆積プロファイルのプラズマパラメータ依存性も研究される。ヘリオトロンE級のプラズマでは、高速波はプラズマ中心領域まで伝播でき、アンテナ負荷抵抗はトカマクにおける値と同程度に大きい。モジュラーねじれ磁場装置ATFのモデルが研究され、この装置においても高速波の良好な結合が予測される。