A new ray-tracing code named C3PO has been developed to study the propagation of arbitrary electromagnetic radio-frequency (rf) waves in magnetized toroidal plasmas. Its structure is designed for maximum flexibility regarding the choice of coordinate system and dielectric model. The versatility of this code makes it particularly suitable for integrated modeling systems. Using a coordinate system that reflects the nested structure of magnetic flux surfaces in tokamaks, fast and accurate calculations inside the plasma separatrix can be performed using analytical derivatives of a spline-Fourier interpolation of the axisymmetric toroidal MHD equilibrium. Applications to reverse field pinch magnetic configuration are also included. The effects of 3D perturbations of the axisymmetric toroidal MHD equilibrium, due to the discreteness of the magnetic coil system or plasma fluctuations in an original quasi-optical approach, are also studied. Using a Runge–Kutta–Fehlberg method for solving the set of ordinary differential equations, the ray-tracing code is extensively benchmarked against analytical models and other codes for lower hybrid and electron cyclotron waves.
磁化トロイダルプラズマ中の任意の電磁無線周波数（rf）波の伝播を研究するために、C3POと名付けられた新しいレイトレーシングコードが開発された。その構造は、座標系と誘電体モデルの選択に関して最大限の柔軟性を備えるように設計されている。このコードの多用途性により、統合モデリングシステムに特に適している。トカマクの磁気面の入れ子構造を反映した座標系を用いることで、軸対称トロイダルMHD平衡のスプライン・フーリエ補間の解析的導関数を用いて、プラズマセパラトリックス内の高速かつ正確な計算が可能となる。逆転磁場配位への応用も含まれている。磁気コイル系の離散性またはプラズマ揺らぎに起因する軸対称トロイダルMHD平衡の3次元摂動の影響が、独自の準光学的手法を用いて研究されている。常微分方程式系を解くためのルンゲ＝クッタ＝フェールベルグ法を用いて、レイトレーシングコードは、低混成波および電子サイクロトロン波について、解析モデルや他のコードに対して広範囲にベンチマークされている。