This work studies the effect of ion and electron beam on kinetic Alfven wave (KAW) with general loss-cone distribution function. The kinetic theory has been adopted to evaluate the dispersion relation and damping rate of the wave in the presence of loss-cone distribution indices J. The variations in wave frequency ω and damping rate with perpendicular wave number k⊥ρi, (k⊥ is perpendicular wave number and ρi is ion gyroradius) and parallel wave number k|| are studied. It is found that the distribution index J and ion beam velocity enhance the wave frequency at lower k⊥ρi, whereas the electron beam velocity enhances the wave frequency at higher k⊥ρi. The calculated values of frequency correspond to the observed values in the range 0.1–4 Hz. Increase in damping rate due to higher distribution indices J and ion beam velocity is observed. The effect of electron beam is to reduce the damping rate at higher k⊥ρi. The plasma parameters appropriate to plasma sheet boundary layer are used. The results may explain the transfer of Poynting flux from the magnetosphere to the ionosphere. It is also found that in the presence of the loss-cone distribution function the ion beam becomes a sensitive parameter to reduce the Poynting flux of KAW propagating towards the ionosphere.
本研究は、一般化された損失円錐分布関数を有する運動論的アルヴェン波（KAW）に対するイオンビームおよび電子ビームの影響を調査するものである。運動論的理論を採用し、損失円錐分布指数Jの存在下における波動の分散関係および減衰率を評価した。垂直波数k⊥ρi（ここでk⊥は垂直波数、ρiはイオンジャイロ半径）および平行波数k||に対する波動周波数ωと減衰率の変化を調べた。分布指数Jとイオンビーム速度は、低いk⊥ρiにおいて波動周波数を増強することが見出された。一方、電子ビーム速度は、高いk⊥ρiにおいて波動周波数を増強する。計算された周波数値は、0.1–4 Hzの範囲における観測値と対応する。高い分布指数Jおよびイオンビーム速度による減衰率の増加が観測された。電子ビームの効果は、高いk⊥ρiにおける減衰率を低減することである。プラズマシート境界層に適したプラズマパラメータが使用された。これらの結果は、磁気圏から電離圏へのポインティングフラックスの輸送を説明し得るものである。また、損失円錐分布関数の存在下では、イオンビームが電離圏に向かって伝播するKAWのポインティングフラックスを低減する敏感なパラメータとなることも見出された。