Ion-bulk (IBk) wave, a novel branch with a phase velocity close to the ion's thermal velocity, discovered by Valentini et al (2011 Plasma Phys. Control. Fusion53 105017), is recently considered as an important electrostatic activity in solar wind, and thus of great interest to space physics and also inertial confinement fusion. The harmonic effects on IBk waves has been researched by Vlasov simulation for the first time. The condition of excitation of the large-amplitude IBk waves is given. The nature of nonlinear IBk waves in the condition of (klor is the wave number at loss-of-resonance point) is undamped Bernstein–Greene–Kruskal-like waves with harmonic superposition. Only when the wave number k of IBk waves satisfies , can a large-amplitude and mono-frequency IBk wave be excited. A novel stimulated scattering from IBk modes called stimulated ion-bulk-wave scattering (SIBS) or stimulated Feng scattering (SFS) has been proposed and also verified by Vlasov–Maxwell code. In CH plasmas, in addition to the stimulated Brillouin scattering from multi ion-acoustic waves, there exists SIBS simultaneously. This research gives an insight into the SIBS in the field of laser plasma interaction.
イオン-バルク(IBk)波は、イオンの熱速度に近い位相速度を持つ新規の波動モードであり、Valentiniらによって発見された(2011 Plasma Phys. Control. Fusion 53 105017)。近年、この波動は太陽風における重要な静電活動として考えられており、宇宙物理学や慣性核融合の分野で大きな関心を集めている。IBk波に対する高調波の影響は、初めてVlasovシミュレーションによって研究された。大振幅IBk波の励起条件が明らかにされた。損失共鳴点における波数(klor)の条件下での非線形IBk波の性質は、高調波を伴う減衰しないBernstein-Greene-Kruskal型波動であることが示された。IBk波の波数kが特定の条件を満たす場合にのみ、大振幅かつ単一周波数のIBk波が励起可能となる。IBkモードからの新規の誘導散乱過程である誘導イオン-バルク波散乱(SIBS)または誘導Feng散乱(SFS)が提案され、Vlasov-Maxwellコードによって検証された。CHプラズマ中では、多重イオン音波からの誘導Brillouin散乱に加えて、SIBSが同時に存在することが明らかにされた。この研究は、レーザープラズマ相互作用の分野におけるSIBSの理解に新たな知見をもたらすものである。