Influence of magnetic field directions inhomogeneity on longitudinal propagation of wave beams in axisymmetrical magnetic trap

Abstract

In present communication analytical and numerical investigations of electromagnetic waves with frequency near electron cyclotron frequency propagation in axisymmetrical magnetic trap are presented taking into account variation of magnetic field direction using ray tracing formalism. Influence of magnetic field inhomogeneity on efficiency on electron cyclotron resonance heating of plasma in axisymmetrical magnetic trap is investigated. Obtained analytical results can explain numbers of experimental phenomena in electron cyclotron discharge in axisymmetrical magnetic traps experiments.

Аналитически и численно исследованы особенности распространения электромагнитных волн электронного циклотронного диапазона частот в аксиально-симметричных магнитных ловушках с учетом как неоднородности модуля магнитного поля, так и соответствующей ей неоднородности направления магнитного поля. Продемонстрировано, что неоднородность направления магнитного поля может качественно изменить картину распространения волн и заметно сказаться на эффективности электронного циклотронного нагрева плазмы в прямой магнитной ловушке.

Аналітично та чисельно досліджено особливості поширення електромагнітних хвиль електронного циклотронного діапазону частот в аксіально-симетричних магнітних пастках при взятих до уваги як неоднорідності модуля магнітного поля, так і відповідної до неї неоднорідності напрямку магнітного поля. Продемонстровано, що неоднорідність напрямку магнітного поля може якісно змінити картину розповсюдження хвиль та помітно позначитися на ефективності електронного циклотронного нагріву плазми в прямій магнітній пастці.