Recently the theory of linear coupling between the ordinary (O) and extraordinary (X) electron cyclotron waves in the vicinity of critical (cut-off) plasma density was generalized for two-dimensionally inhomogeneous plasma configurations, in particular taking into account the variation of a magnetic field on flux surfaces in tokamaks and stellarators. One of the new features of two-dimensional mode conversion is the existence of optimal quasi-optical beams of a finite aperture exhibiting perfect (no reflection) transformation instead of an optimal plane wave specific for one-dimensional geometry. In this paper such wave structures are analysed in more detail keeping in mind its importance for experiments on electron cyclotron resonance heating and diagnostics of overdense magnetized plasma based on linear mode conversion in modern stellarators and spherical tokamaks.
最近、臨界（遮断）プラズマ密度付近における常波（O波）と異常波（X波）の電子サイクロトロン波間の線形結合の理論が、二次元的に不均一なプラズマ配位、特にトカマクおよびステラレーターにおける磁束面上の磁場の変化を考慮した場合へと一般化された。二次元モード変換の新たな特徴の一つは、一次元幾何学に特有の最適平面波ではなく、完全反射（無反射）変換を示す有限開口の最適準光学ビームが存在することである。本論文では、このような波動構造を、現代のステラレーターおよび球状トカマクにおける線形モード変換に基づく電子サイクロトロン共鳴加熱および過密磁化プラズマの診断への応用上の重要性を踏まえつつ、より詳細に解析する。