The authors propose a theoretical model of coupling of ion Bernstein (IB) waves to tokamak plasma using phased waveguides. To describe the propagation of these waves near higher harmonics of the ion cyclotron frequency, a set of differential wave equations is used, constructed by analogy to the familiar finite Larmor radius wave equations, but in such a way that its three independent WKB solutions correspond to the two cold plasma waves and the Bernstein wave to all orders in the ion Larmor radius. This system has a meaningful energy theorem and unambiguous boundary conditions at the plasma edge. It is integrated numerically to obtain the surface admittance matrix of the plasma. The efficiency of waveguide launching is evaluated by extending the theory developed for lower hybrid wave grills to take into account the finite height of the waveguides as well as the coupling between TE and TM modes at the waveguide mouths due to the fact that at these frequencies the admittance matrix is not diagonal
著者らは、位相制御された導波管を用いたイオン・バーンシュタイン波(IB波)とトカマクプラズマとの結合に関する理論モデルを提案する。これらの波のイオンサイクロトロン高調波付近での伝播を記述するため、有限ラーモア半径効果を考慮した既知の波動方程式に類似した一連の微分波動方程式が構築されるが、その際、3つの独立なWKB解が、2つの冷プラズマ波動と、イオンラーモア半径の全次数におけるバーンシュタイン波とに対応するように構成される。この系は、意味のあるエネルギー定理と、プラズマ端における明確な境界条件を有する。数値積分によりプラズマの表面アドミッタンス行列が求められる。導波管からの放射効率は、低域混成波用グリルに対して開発された理論を拡張して評価され、導波管の有限な高さと、導波管開口部におけるTEモードとTMモードの結合(これらの周波数ではアドミッタンス行列が対角ではないため)が考慮される。