多维麦克斯韦等离子体中电子相空间空穴的横越不稳定性

本文详细分析了初始一维电子空穴对其捕获方向横越方向作正弦变化的扰动的稳定性。结果表明，线性化 Vlasov-Poisson 系统的预期低频本征模由一个平移模组成，该模正比于平衡电势的梯度。所得色散关系为：受扰空穴施加于粒子的总喷射力与空穴的电场恢复张力相平衡。该张力在定量上很小，常可忽略。粒子力表示为平衡参数在空穴上的积分，并在低频下被证明恰好等于最近（通过不同分析）所发现的表达“运动学”空穴动量守恒的量。该不稳定机制与此前假定的横越电子聚焦无关。无磁场增长率 $\gamma(k)$ 经数值求得，并与近期的运动学估计高度吻合。本文还评估了磁场对横越模的稳定作用。由此得到的麦克斯韦空穴稳定性边界与先前基于粒子模拟发表的标准合理相符。它源于捕获力符号在弹跳频率与回旋频率共振处的改变。