Mode crossing points are shown to play an important role in interpreting the spatio-temporal plasma wave spectra from satellite and laboratory measurements. Here, the Langmuir wave near the electron plasma frequency is considered and from linear dispersion curve analysis it may cross the whistler wave, the L-wave or the electron-acoustic mode depending on plasma conditions. An essential parameter is the electron cyclotron frequency to plasma frequency ratio, G = Ωe/ωe. The crossing point exists for wave propagation slightly oblique to a background magnetic field and we find that for a broad spectrum of waves excited by an instability, via an energetic beam or background plasma temperature anisotropy, the maximum amplitude of the wave activity appears at the crossing points which can be well separated from the region of maximum linear growth. Within this process the saturated waves act as an 'antenna' for other wave modes in the same wave number range. Linear and kinetic simulation analysis are used to demonstrate the frequency splitting at mode crossing points in two relevant examples; unmagnetized beam–plasma instability with Langmuir and electron-acoustic mode crossing in the presence of electron plateau distribution, and beam-excited Langmuir waves in overdense (G < 1) and underdense plasmas (G > 1) with background magnetic field. It is shown that the appearance of amplitude modulations associated with double-peak spectra of the electric field is directly related to the frequency splitting and coupling at mode crossing points. The importance of transitions between quasi-longitudinal wave modes at oblique propagation to transverse modes for the interpretation of beam–plasma interaction phenomena, such as type III radiation, and laboratory experiments is discussed.
モード交差点は、衛星および実験室での測定から得られた時空間プラズマ波動スペクトルを解釈する上で重要な役割を果たすことが示されている。ここでは、電子プラズマ周波数付近のラングミュア波を考慮し、線形分散曲線解析から、プラズマ条件に応じてホイッスラー波、L波、または電子音響モードと交差し得ることが示される。本質的なパラメータは、電子サイクロトロン周波数とプラズマ周波数の比、G = Ωe/ωe である。交差点は、背景磁場に対してわずかに斜めに伝播する波動に対して存在し、不安定性によって励起された広範な波動スペクトル、すなわち高エネルギー電子ビームまたは背景温度異方性によって励起された波動スペクトルにおいて、波動活動の最大振幅は、線形成長の最大領域から明確に分離され得る交差点に現れることが見出される。この過程において、飽和した波動は、同一波数範囲における他の波動モードに対する「アンテナ」として機能する。線形および運動論的シミュレーション解析を用いて、2つの関連する例におけるモード交差点での周波数分離を実証する。すなわち、電子プラトー分布の存在下でのラングミュア波と電子音響モードの交差を伴う非磁化ビーム・プラズマ不安定性、および過密（G < 1）および非過密（G > 1）プラズマにおける背景磁場を伴うビーム励起ラングミュア波である。電場の二重ピークスペクトルに伴う振幅変調の出現は、モード交差点における周波数分離および結合に直接関連することが示される。斜め伝播における準縦波モードから横波モードへの遷移の重要性は、タイプIII放射などのビーム・プラズマ相互作用現象および実験室実験の解釈に関して議論される。