三列交叉平行阿尔文波相互作用中的电子加速

我们利用2.5维粒子网格（PIC）数值模拟，研究初始均匀等离子体中三个平行阿尔文波包（AWP）的非线性相互作用。我们旨在帮助解释在离子层阿尔文谐振器（IAR）、地球辐射带或日冕磁环等阿尔文波被俘获区域中，由多个阿尔文波碰撞观测到的超热电子现象。在 Mottez（2012, 2015）所描述的 APAWI 过程背景下，两个平行阿尔文波（AW）的相互作用在 APAWI 交叉区产生纵向密度调制与平行电场，可有效沿背景磁场方向加速粒子。我们的模拟表明，当第三个不同初始位置的平行 AWP 到达 APAWI 交叉区时，会在纵向空腔密度梯度处产生强平行电子束（$V \sim 5--7VTe$）。我们推测，出射 AW 的速度漂移在横向产生界面波，当波状密度梯度（斜梯度）的横向尺度处于电子惯性长度范围时，相位混合过程使传播波发展出平行电场。