电子前激波中的预加速 II：倾斜哨声波

热电子的回旋半径比激波有限宽度小许多个数量级，因此在它们能够穿越激波并被扩散激波加速加速之前，需要先被预加速。可能发生预加速的一个区域是内前激波，上游电子在任何潜在的向下游穿越之前必须穿过该区域。在本文中，我们进行了一个大尺度粒子在胞模拟，产生了一个受超新星遗迹启发的参数的单激波。在前激波内，反射电子激发倾斜哨声不稳定性并产生电磁哨声波，这些波与上游流共移，并作为非线性结构最终达到高达 5 倍离子回旋半径的尺度。我们表明，哨声波的内部电磁位形演化为复杂的非线性结构，由约为上游值 4 倍的强磁场束缚。尽管这些非线性结构通常不与同空间的上游电子相互作用，但它们与在激波处被反射的电子发生共振。我们表明它们可以散射甚至捕获反射电子，将约 $0.8\%$ 的总上游电子群体限制在近激波区域，在那里它们可以经历显著的预加速。该加速过程类似于随机激波漂移加速，但效率约高 3 倍。