This review of recent developments in radio-frequency (RF) theory focusses on the lower (ion-cyclotron) frequency range, although the methods described could be applied to other frequency ranges. The basic RF problem is to solve the wave propagation problem jointly with the evolution of the distribution functions (generally speaking non-Maxwellian) of the particles heated by the RF. We describe the two traditional paths towards such a solution, namely the quasi-uniform magnetic field approach and the Hamiltonian approach. We show that a theory based on the guiding-centre description of the unperturbed particle orbits can unify the two approaches and lead to a fully consistent description of the complete problem, the wave propagation and RF-induced velocity-space diffusion (quasi-linear) parts resting on identical assumptions. This guarantees that basic properties of the wave-particle interactions are preserved and that the power balance between waves and particles is automatically satisfied. The recent evolution of full-wave codes and their comparison is reviewed, and some recent puzzles are pointed out. Recent work on coupling codes is also briefly reviewed.
本レビューは、無線周波数(RF)理論の最近の進展に焦点を当てたものであり、特に低周波数(イオンサイクロトロン周波数)領域を対象としているが、ここで述べる手法は他の周波数領域にも適用可能である。基本的なRF問題は、波動伝播問題を、RFによって加熱される粒子の分布関数(一般に非マクスウェル分布)の時間発展と連立して解くことである。我々は、このような解を得るための2つの伝統的なアプローチ、すなわち準一様磁場近似に基づく手法とハミルトニアン形式に基づく手法について述べる。さらに、非摂動粒子軌道のガイドセンター記述に基づく理論が、これら2つのアプローチを統合し、波動伝播とRF誘起速度空間拡散(準線形)の両方を含む完全に整合的な問題の記述を導くことを示す。この統合により、波動-粒子相互作用の基本的性質が保存され、波動と粒子間のパワーバランスが自動的に満たされることが保証される。また、フルウェーブコードの最近の進展とその比較について概説し、いくつかの最近の未解決問題を指摘する。さらに、結合コードに関する最近の研究についても簡潔にレビューする。