Bernsteinwellenexperimente

Bernsteinwellen sind elektrostatische Wellen, die effizient an der Elektron-Zyklotron Resonanz absorbiert werden. Sie können zur Heizung überdichter Plasmen verwendet werden und werden in einem sogenannten O-X-B Modenkonversionsprozess erzeugt. Die Konversionseffizienz hängt vom Winkel zwischen dem Wellenvektor und dem Magnetfeld am O-Mode Cutoff ab. Um den O-X-B Konversionsprozess zu untersuchen wurde eine Antenne mit schwenkbarer Charakteristik gebaut.

Eine detailierte Simulation des O-X-B Konversionsprozesses wurde mit dem IPF-FDMC Full-Wave-Code durchgeführt. Die Abbildung zeigt den Positived Wert des elektrischen Feldes wenn die Welle unter dem optimalen Winkel in O-Mode in das Plasma eindringt. Der Dichtegradient ist parallel zur y-Achse, das Magnetfeld ist parallel zur x-Achse. In der Region um den O-Mode Cutoff geschieht die O-X Konversion. Die Ausbreitungsrichtung der X-Mode ist durch den grauen Pfeil gekennzeichnet. Die X-B-Konversion geschieht am der oberen Hybridresonanz und eine rückwärts propagierende Bernsteinwelle wird erzeugt. Ihre Ausbreitungsrichtung wird durch den gelben Pfeil gekennzeichnet. Die Bildung der Bernsteinwelle benötigt einige hundert Wellenperioden.

Die Arrayantenne wird verwendet, um die O-X-B Konversion im TJ-K zu untersuchen.