Analytical expressions for mode conversion and resonance absorption of electromagnetic waves in inhomogeneous, unmagnetized plasmas are required for laboratory and simulation studies. Although most of the analyses of this problem have concentrated on the linear plasma density profile, there are a few research works that deal with different plasma density profiles including the parabolic profile. Almost none of them could give clear analytical formulae for the electric and magnetic components of the electromagnetic field propagating through inhomogeneous plasmas. In this paper, we have considered the resonant absorption of laser light near the critical density of plasmas with parabolic electron density profiles followed by a uniform over-dense region and have obtained expressions for the electric and magnetic vectors of laser light propagating through the plasma. An estimation of the fractional absorption of laser energy has also been carried out. It has been shown that, in contrast to the linear density profile, the energy absorption depends explicitly on the value of collision frequency as well as on a new parameter, N, called the over-dense density order.
モード変換および不均一プラズマにおける電磁波の共鳴吸収に関する解析的表現は、実験室およびシミュレーション研究に必要とされる。この問題の解析のほとんどは線形プラズマ密度分布に集中してきたが、放物線状の密度分布を含む異なるプラズマ密度分布を扱う研究も少数存在する。しかし、そのほとんどは、不均一プラズマを伝播する電磁場の電場および磁場成分に対する明確な解析式を与えることができなかった。本論文では、過密領域が続く放物線状の電子密度分布を持つプラズマの臨界密度付近におけるレーザー光の共鳴吸収を考察し、プラズマを伝播するレーザー光の電場ベクトルおよび磁場ベクトルに対する表現式を導出した。また、レーザーエネルギーの吸収割合の評価も行った。線形密度分布の場合とは対照的に、エネルギー吸収は衝突周波数の値に明示的に依存し、さらに過密密度次数Nと呼ばれる新しいパラメータにも依存することが示された。