电子空穴的非线性等离子体尾迹增长
等离子体物理
2015-03-27 v1
摘要
在小德拜长度且横跨磁场漂移的等离子体中，物体尾迹会受到静电电子不稳定性影响。此类情形包括例如太阳风尾迹中的月球以及磁化实验室等离子体中的探针。不稳定性驱动机制可等效地视为沿势能梯度漂移或沿密度梯度上漂。梯度产生是因为等离子体尾迹具有密度与静电势降低的区域，离子沿磁场被吸引进入该区域。本文分析该不稳定性的非线性后果。在电子与离子质量的物理比值下，线性与准线性处理均无法解释大振幅扰动在离子流变得离子-离子不稳定之前就已破坏离子流的观测现象。然而我们在此表明，电子空穴一旦形成，便由漂移机制持续驱动增长，若其留在尾迹中，可能达到最大非线性稳定尺寸，超过该尺寸其不受控增长会破坏离子。空穴增长计算给出了空穴轮廓与尺寸演化的定量预测。空穴增长似乎解释了近期粒子模拟（particle-in-cell simulations）的观测。
引用
@article{arxiv.1501.02759,
title = {Non-linear Plasma Wake Growth of Electron Holes},
author = {I. H. Hutchinson and C. B. Haakonsen and C. Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.02759},
year = {2015}
}