Mode conversion is studied in the ion cyclotron range of frequencies (ICRF), taking into account the toroidal geometry relevant for tokamaks. The global wavefields obtained using the gyrokinetic toroidal PENN code illustrate how the fast wave propagates to the neighbourhood of the ion-ion hybrid resonance, where it is converted to a slow wave that deposits the wave energy through resonant Landau and cyclotron interactions with the particles. The power deposition profiles obtained are dramatically different from the toroidal resonance absorption, showing that Budden's fluid model is not a good approximation in the torus. Radially and poloidally localized wavefield structures characteristic of slow wave eigenmodes are predicted, which could be used in experiments to form transport barriers and to interact with fast particles.
モード変換は、イオンサイクロトロン周波数帯域（ICRF）において、トカマクに関連するトロイダル幾何学を考慮して研究される。ジャイロ運動論的トロイダルPENNコードを用いて得られた全体波動場は、高速波がイオン-イオン混成共鳴の近傍へ伝播し、そこで低速波に変換され、その低速波が共鳴ランダウおよびサイクロトロン相互作用を通じて波動エネルギーを堆積する様子を示す。得られたパワー堆積プロファイルは、トロイダル共鳴吸収とは劇的に異なり、バデンの流体モデルがトーラス内では良い近似ではないことを示している。低速波固有モードに特徴的な、径方向および極方向に局在化した波動場構造が予測され、これらは輸送障壁を形成し、高速粒子と相互作用する実験に利用できる可能性がある。