An analysis of the propagation of a laser beam in a cylindrical magnetically confined plasma with parabolic density profile is presented. The normal modes which are self-trapped are given. It is found that the largest mode that can be trapped by the plasma is given by (1/2) where R0 is the radius of the plasma column and w is the fundamental mode width. It is found that all the trapped modes in a finite plasma can easily propagate distances of the order of one kilometer. An exact solution for the amplitude of the electric field for an incident Gaussian beam has been obtained. The solution exhibits alternate focusing and de-focusing of the beam. The effect of this on the plasma heating is discussed.
円筒形の磁場閉じ込めプラズマにおける放物線状の密度分布を持つレーザービームの伝播の解析を示す。自己閉じ込めされる固有モードが与えられる。プラズマによって閉じ込められる最大のモードは(1/2)で与えられ、ここでR0はプラズマ柱の半径、wは基本モード幅である。有限なプラズマ内のすべての閉じ込められたモードは、1キロメートルのオーダーの距離を容易に伝播できることが見出される。入射ガウスビームに対する電場の振幅の厳密解が得られている。この解は、ビームの集束と発散の交互の繰り返しを示す。これがプラズマ加熱に及ぼす影響について議論する。