A theory of coupling between electromagnetic and electron Bernstein waves in a plasma slab is presented. The theory uses an approach that associates the linear mode conversion with the singularity of the cold plasma wave equation at the upper hybrid resonance (UHR). The singularity results in linear interaction of cold plasma (electromagnetic) and hot plasma (Bernstein) modes. Applicability of the WKB theory to interacting modes is not required. In this method the full solution of the mode conversion problem including calculation of the excited Bernstein wave complex amplitude is reduced to finding a solution to the cold plasma wave equation, which describes dissipative wave power absorption at the UHR. This method is applicable to a variety of plasma configurations practically without limitations on the inhomogeneity scale-length. It permits one to consider in the framework of a single procedure particular cases like direct tunnelling of the incident wave, O–X–B conversion and transformation of the X-mode launched from the high-field side of a tokamak and having free access to the UHR.
電磁波と電子バーンスタイン波との間のプラズマスラブにおける結合の理論を提示する。この理論は、線形モード変換を上部混成共鳴(UHR)における冷プラズマ波動方程式の特異性と関連付けるアプローチを用いる。この特異性により、冷プラズマ(電磁)モードと高温プラズマ(バーンスタイン)モードの線形相互作用が生じる。相互作用するモードへのWKB理論の適用は不要である。この方法では、UHRにおける散逸波動パワー吸収を記述する冷プラズマ波動方程式の解を見つけることに、励起されたバーンスタイン波の複素振幅の計算を含むモード変換問題の完全な解が帰着される。この方法は、不均一性のスケール長に実質的な制限を課すことなく、多様なプラズマ配位に適用可能である。これにより、入射波の直接トンネリング、O–X–B変換、およびUHRへの自由アクセスを有するトカマクの高磁場側から入射するXモードの変換といった特定のケースを、単一の手順の枠組み内で考察することが可能となる。