相对论无碰撞激波的物理学：III 超热粒子

在本系列第三篇论文中，我们讨论了无磁化相对论无碰撞正负电子对激波前兆中加速粒子群体的物理特性。具体而言，我们给出了它们在自生电磁湍流中散射长度 $l_{scatt}(p)$ 的理论估计，以及其分布函数的估计。我们得到 $l_{scatt}(p) \simeq (\gamma_p /\epsilon_B)(p/\gamma_{\infty} mc)^2 (c/\omega_p)$，其中 p 为粒子在激波波前静止系中的动量，$\epsilon_B$ 为微湍流的强度参数，$\gamma_p$ 为背景等离子体相对于激波波前的 Lorentz 因子，$\gamma_{\infty}$ 为其在前兆外的渐近值。我们将此散射长度与大规模 PIC 模拟进行了比较，发现各种依赖关系均吻合良好。