The authors propose a model for the investigation of mode conversion near two ion hybrid and cyclotron harmonic resonances in axisymmetric toroidal plasmas. The wave differential equations are derived from Maxwell-Vlasov equations using this model and the assumption of weak dispersion, and are shown to coincide with equations recently obtained in the literature for a slab model including a (B0. Del )B0 term. At the same time the limits of applicability of these equations in a Tokamak are clarified. The wave equation is solved explicitly in two cases of physical interest: near an isolated two-ion hybrid resonance, where the fast wave couples to the cold torsional Alfven wave, leading mainly to electron heating; and near the first harmonic resonance of a single species plasma, where it couples to an ion Bernstein wave. These solutions clarify some aspects of the physics of these resonances, and can be useful for applications in numerical ICR heating codes.
著者らは、軸対称トロイダルプラズマにおける2つのイオン混成共鳴およびサイクロトロン高調波共鳴付近のモード変換を調べるためのモデルを提案する。波動微分方程式は、このモデルと弱分散の仮定を用いてマクスウェル-ブラソフ方程式から導出され、(B0・∇)B0項を含むスラブモデルについて最近文献で得られた方程式と一致することが示される。同時に、トカマクにおけるこれらの方程式の適用限界が明らかにされる。波動方程式は、物理的に興味深い2つの場合について明示的に解かれる。すなわち、単一の2イオン混成共鳴付近では、高速波が冷トーショナルアルフヴェン波と結合し、主に電子加熱をもたらす場合、および単一種プラズマの第1高調波共鳴付近では、イオンバーンスタイン波と結合する場合である。これらの解は、これらの共鳴の物理のいくつかの側面を明らかにし、数値的ICR加熱コードにおける応用に有用であり得る。