关于使用电场探针的单航天器干涉测量方法的适用性

在分析等离子体波时，需要确定的一个关键参数是相速度。它使我们能够例如计算波长、波势并确定共振粒子的能量。由配备电场探针的单航天器观测到的波的相速度，可使用干涉测量技术确定。虽然已开发了几种方法来实现这一点，但它们尚未被详细记录。在本研究中，我们使用解析模型来分析并比较应用于磁层多尺度航天器的探针几何结构的三种干涉测量方法。一种方法依赖于测得的探针电势，而另外两种使用不同的电场测量：一种通过重建两个探针与航天器之间的电场，另一种通过在航天器自旋平面内构造四对成对的平行电场分量。我们发现电势方法对波的平面程度以及由波引起的航天器电势变化都敏感。电场方法受航天器电势的影响较小，并且虽然重建电场方法在某些情况下适用，但第二种电场方法几乎总是更可取。我们得出结论，基于电势的干涉测量方法在航天器电势效应可忽略且不同探针的信号高度相关时是有用的。使用两对平行电场的方法实际上总是比重建电场方法更可取，并能产生自旋平面内的正确速度，但它需要传播方向的知识才能提供完整速度。