含超热电子等离子体中电子束-等离子体相互作用与电子声孤立波

超热电子和惯性漂移电子（即所谓电子束）对若干天体物理等离子体中观测到的静电孤立波的非线性动力学至关重要。本文研究了在无碰撞、无磁化等离子体中电子声孤立波的传播，该等离子体由冷惯性背景电子、热超热电子（由 $\kappa$ 型分布建模）和静止离子组成。等离子体中有冷电子束成分穿透。推导了线性色散关系以描述小振幅波结构，其显示相速度对电子束速度和密度有弱依赖性。采用（Sagdeev 型）伪势方法获得大振幅孤立波的存在域，并研究其非线性结构如何依赖于电子束的运动学和物理性质以及热电子的超热性（由 $\kappa$ 描述）。结果表明，电子束可在很大程度上改变电子声孤立波，但在该模型中只能产生负极性孤立波。当电子束与孤立波同向传播时，孤立波存在域（马赫数范围）随束速度增大、束与热电子温度比增大、以及高超热性（低 $\kappa$）下束与冷电子密度比减小而变窄（几乎降至零）。发现对于同向传播孤立波，电势振幅随束速度增大和束与冷电子密度比增大而大幅下降，但随束与热电子温度比增大而略有减小。