The complete linear hot-plasma dispersion relation, derived from kinetic theory, is numerically solved for the ion cyclotron range of frequencies. A compact dispersion relation is obtained which is an accurate approximation for both fast and ion Bernstein waves. With the help of this dispersion relation, the three-dimensional ray equations for a tokamak geometry are solved, parabolic density and temperature profiles, the 1/R variation in the toroidal magnetic field, and the resulting poloidal magnetic field due to a rotational transform being incorporated. The ray-tracing analysis is applied to a conceptual design tokamak reactor. The results indicate the nature of the scaling of fast-wave heating to large tokamaks.
運動論から導かれる完全な線形高温プラズマ分散関係式を、イオンサイクロトロン周波数領域において数値的に解いた。高速波とイオンバーンスタイン波の両方に対して正確な近似となるコンパクトな分散関係式が得られた。この分散関係式を用いて、トカマク形状に対する三次元光線方程式を解いた。放物線状の密度・温度分布、トロイダル磁場の1/R依存性、および回転変換によるポロイダル磁場の発生を組み込んでいる。光線追跡解析を概念設計トカマク炉に適用した。その結果は、大型トカマクへの高速波加熱のスケーリングの性質を示している。