轴对称电子洞中的粒子俘获
空间物理
2020-08-10 v3 等离子体物理
摘要
为确定粒子保持俘获的条件,在典型的等离子体电子洞的孤立二维轴对称静电势结构中计算了电子轨道。由扰动径向电场引起的平行能量演化的解析计算被证明与完整的数值轨道积分庞加莱(Poincaré)图吻合良好。去俘获的主要机制是平行磁场中的回旋频率与平行弹跳频率谐波之间的共振。由于不同谐波的岛重叠,平行于能量方向上邻近俘获-穿越边界的相空间区域通常是随机的,但除非常强的径向电场扰动外,更深俘获的轨道具有明确定义的岛并永久受限。给出了一个简单的通用定量算法,并将其结果绘制为磁场强度与洞径向尺度的函数,以确定通过压低永久俘获分布函数以维持电子洞可用的相空间体积。
引用
@article{arxiv.2004.04223,
title = {Particle Trapping in Axisymmetric Electron Holes},
author = {I H Hutchinson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.04223},
year = {2020}
}
备注
Added second orbit figure. Corrected various others. Adjusted mathematics. Corrected a last minute typo in eq 33 in appendix