On O-X mode conversion in 2D inhomogeneous plasma with a sheared magnetic field

The conversion of an ordinary wave to an extraordinary wave in a 2D inhomogeneous slab model of the plasma confined by a sheared magnetic field is studied analytically.Comment: sub. to PPC

On dispersion relation of slow circularly polarized electromagnetic waves in plasmas

In the present communication, Hamilton equations for electrons interacting with slow circular polarized electromagnetic wave are solved in a self-consistent way. Basing on these solutions the interaction between the fast electrons and propagating circular wave is described kinetically, and the non-linear dispersion relation is obtained. As a result, specific conditions for the slow wave propagation in a two component plasma are analyzed.Решаются уравнения Гамильтона для электронов, взаимодействующих с замедленной циркулярно поляризованной электромагнитной волной. На основе этих решений кинематически строится нелинейное дисперсионное соотношение. Обсуждаются специфические условия, при выполнении которых замедленная волна может распространяться в двухкомпонентной плазме.Розв’язується рівняння Гамільтона для електронів, що взаємодіють з уповільненою циркулярно поляризованою електромагнітною хвилею. На основі цих рішень кінематично будується нелінійне дисперсійне співвідношення. Обговорюються специфічні умови, при виконанні яких уповільнена хвиля може поширюватися в двокомпонентнiй плазмі

Mode-impedance technique for modeling of electromagnetic wave propagation in plasmas

The impedance technique, also known as the particular case of the invariant embedding approach, is generalized for modeling of electromagnetic wave propagation in the anisotropic and gyrotropic media with spatial dispersion such as hot magnetized plasmas. That provides a new way for analytical and numerical studies of “full wave” problems in plasma physics that require exact solutions of Maxwell equations. Coupling of electromagnetic and electrostatic plasma modes in electron cyclotron range is considered as an example of application of the proposed technique.Предложена удобная и физически прозрачная формулировка метода инвариантного погружения для решения задач распространения электромагнитных волн в средах с анизотропным и гиротропным диэлектрическим откликом с пространственной дисперсией, в частности, в горячей магнитоактивной плазме. Новый метод может быть использован для аналитических и численных расчетов “полноволновых” проблем физики плазмы, требующих решения полной системы уравнений Максвелла. В качестве примера такого приложения рассмотрена проблема взаимодействия электромагнитных и электростатических плазменных мод в электронном циклотронном диапазоне частот.Запропонованo зручне та фізично прозоре формулювання методу інваріантного занурення для вирішення завдань поширення електромагнітних хвиль у середовищах з анізотропним та гіротропним діелектричним відгуком з просторовою дисперсією, зокрема, у гарячій магнітоактивній плазмі. Новий метод може бути використаний для аналітичних та чисельних розрахунків “повнохвильових” проблем фізики плазми, що потребують вирішення повної системи рівнянь Максвелла. Як приклад такого застосування розглянутo проблемy взаємодії електромагнітних та електростатичних плазмових мод в електронному циклотроному діапазоні частот

Electron temperature effects in linear coupling of electron-cyclotron waves near the cut-off layers in fusion plasmas

Ordinary and extraordinary wave coupling in the electron-cyclotron frequency range in non-one-dimensionally inhomogeneous magnetized plasmas in a vicinity of the plasma cut-off surface is studied with taking into account electron thermal motion and tokamak magnetic field topology. Previously developed theory of the ultra-highfrequency O-X mode coupling in a toroidal plasma has been generalized. Reduced wave equations that describe the normal wave interaction in the considered case are found and solved analytically. Thermal effects essential for the rf heating of overdense plasma in large scale experiment (ITER like) are analyzed.Взаимодействие обыкновенной и необыкновенной волн электронного циклотронного диапазона частот в неодномерно-неоднородной магнитоактивной плазме рассмотрено с учетом теплового движения электронов и реалистичной топологии магнитного поля в тороидальных установках. Получено обобщение ранее разработанной теории взаимодействия сверхвысокочастотных волн в тороидальной плазме, в частности, аналитически решено укороченное волновое уравнение, описывающее распределение поля в области взаимодействия. Продемонстрировано, что эффекты теплового движения частиц могут быть значимы в экспериментах по нагреву закритической плазмы в крупномасштабных установках следующего поколения.Взаємодія звичайної і незвичайної хвиль електронного циклотронного діапазону частот у неодномірно- неоднорідній магнітоактивній плазмі розглянуто з урахуванням теплового руху електронів і реалістичної топології магнітного поля в тороїдальних установках. Отримано узагальнення раніше розробленої теорії взаємодії надвисокочастотних хвиль у тороїдальній плазмі, зокрема, аналітично вирішено вкорочене хвильове рівняння, що описує розподіл поля в області взаємодії. Продемонстровано, що ефекти теплового руху частинок можуть бути значущими в експериментах з нагріву закритичної плазми у великомасштабних установках наступного покоління