无碰撞激波中不稳定性的隔离与相空间能量化分析

我们使用混合粒子网格程序 $\texttt{dHybridR}$ 进行三维三速度分量模拟，分析了非相对论性倾斜无碰撞激波中动力学不稳定性的产生及其对离子能量化的影响。在足够高的马赫数下，准垂直和倾斜激波会经历激波表面的波纹现象，这源于入射离子束与在激波前沿反射的离子群组合导致的离子速度分布中的自由能所引发的动力学不稳定性。为了理解波纹对粒子能量化的作用，我们设计了一种新的不稳定性隔离方法来识别构成波纹的不稳定模式，并根据主导的动力学不稳定性解释结果。我们利用场-粒子相关技术生成速度空间特征，以观察驱动激波波纹的隔离不稳定性在相空间中的能量转移，为相空间中不同离子群的不同动力学行为提供了一个视角。场-粒子相关技术与我们的新不稳定性隔离方法相结合，为相空间中不同离子群的不同动力学行为提供了独特的视角，并使我们能够完整地表征所研究的无碰撞激波的能量学。