For the plasma slab boundary with monotonically increasing density profile along the x axis and the magnetic field along the z axis, both Nz and Ny components of the refractive index are parallel to the plasma slab and are conserved in the mode-conversion process between the vacuum transverse electromagnetic (TEM) waves and the electron Bernstein (B) waves. Information of Nz and Ny is sufficient to identify the waves uniquely both for TEM waves and B waves coupled by mode conversion. Furthermore, the wave differential equation which governs the mode-conversion process can be written in the normalized form with a few numbers of the normalized parameters and variables for the linear density profile. Thus, the mode-conversion transparency window, which is presented as a contour plot of the mode-conversion rate versus the Nz–Ny plane, can be categorized for the pair of parameters of the density scale length normalized to the wavelength in vacuum Ln/λ0 and the frequency to the cyclotron frequency ω/Ω.A survey of the transparency windows for various parameter ranges of Ln/λ0 and ω/Ω is presented. The windows are categorized into four types. The frosted type at the steepest density gradient region has a broad transparency profile but even the peak is not completely transparent. The perpendicular-X type at the next steep density gradient region also has a broad transparency profile with a completely transparent peak by the perpendicularly propagating extraordinary waves. The OXB type at the gentle density gradient region has a pair of completely transparent sharp peaks by the obliquely propagating ordinary waves at the optimal propagation angles with Nz = ±N∥opt and Ny = 0. The fourth is the g1 type in the intermediate density gradient region between the above two cases, which has two completely transparent peaks in the window. Finally, a simulation to examine the applicability of the survey to experiments is made using a test density profile, which elucidates key points for the application of the survey.
プラズマスラブ境界において、x方向に単調増加する密度プロファイルとz方向の磁場を考えると、屈折率のNz成分とNy成分はともにプラズマスラブに平行であり、真空横電磁波（TEM）と電子バーンスタイン波（B波）の間のモード変換過程において保存される。NzおよびNyの情報は、モード変換によって結合するTEM波とB波の両方を一意に特定するのに十分である。さらに、モード変換過程を支配する波動微分方程式は、線形密度プロファイルに対して、少数の正規化パラメータおよび正規化変数を用いて正規化形式で記述することができる。したがって、モード変換率をNz–Ny平面に対して等高線プロットとして表したモード変換透過窓は、真空中の波長で正規化した密度勾配長Ln/λ0と、サイクロトロン周波数で正規化した周波数ω/Ωのパラメータ対によって分類することができる。種々のLn/λ0およびω/Ωのパラメータ範囲に対する透過窓の調査が提示される。透過窓は4つのタイプに分類される。最も急峻な密度勾配領域における「霜状型」は、広い透過プロファイルを有するが、そのピークにおいても完全な透過は達成されない。次に急峻な密度勾配領域における「垂直X型」も広い透過プロファイルを有し、垂直伝播する異常波（X波）によって完全な透過ピークが達成される。緩やかな密度勾配領域における「OXB型」は、最適な伝播角Nz = ±N∥optおよびNy = 0において斜め伝播する通常波（O波）によって、一対の完全透過の鋭いピークを有する。第4のタイプは、上記2つの場合の中間の密度勾配領域における「g1型」であり、透過窓内に2つの完全透過ピークを有する。最後に、調査結果の実験への適用可能性を検証するため、試験的な密度プロファイルを用いたシミュレーションが実施され、当該調査の適用に関する重要な要点が明らかにされる。