利用场-粒子关联诊断无碰撞能量传输：Alfven-离子回旋湍流

我们应用场-粒子关联——一种追踪电磁场与等离子体粒子之间能量密度传输率在速度空间上时间平均结构的技术——于从 Alfv\'en 离子回旋湍流的混合 Vlasov-Maxwell 模拟中提取的数据。与先前应用场-粒子关联技术的系统不同，该系统中的能量传输预期同时包含 Landau 和回旋波-粒子共振。在此模拟中，由平行电场 $E_\parallel$ 介导的能量传输率约占总率的 $60\%$，其余由垂直电场 $E_\perp$ 介导。平行电场与质子共振耦合，在模拟中多处识别出 Landau 阻尼的典型双极速度空间特征。由 $E_\perp$ 介导的能量传输优先耦合到 $v_{tp} \lesssim v_\perp \lesssim 3 v_{tp}$ 的粒子，与预期的回旋扩散平台形成一致。我们的结果清楚地表明，场-粒子关联技术可利用单点测量区分不同的能量传输通道，即使在多个通道同时作用的地点也是如此，并且可用于定量确定各通道中的粒子加速率。