Recent hybrid Vlasov–Maxwell simulations predicted the presence of a significant level of electrostatic activity, consisting of ion-acoustic waves and of a new branch of waves (called ion-bulk (IBk) waves), at short spatial scalelengths in the tail of the solar-wind turbulent cascade along the direction of the ambient magnetic field. These waves, driven by particle trapping processes, have phase speed comparable to the ion-thermal speed and acoustic dispersion. In this paper, the hybrid Vlasov–Maxwell code redesigned in the electrostatic configuration is used to reproduce the excitation of the IBk waves. An external driver electric field is applied to the plasma ions in order to create a population of trapped particles. This inhibits Landau damping that would otherwise suppress these low phase speed oscillations. The aim of this work is to show that the IBk waves, like ordinary linear modes, can be excited by general type drivers (even of low amplitude) applied to the plasma. Finally, Vlasov–Poisson simulations, with kinetic ions and Boltzmann electrons, are used to point out the limitations of the quasi-neutrality assumption, on which the hybrid model is based.
最近のハイブリッドVlasov–Maxwellシミュレーションにより、太陽風乱流カスケードの尾部において、周囲の磁場方向に沿った短い空間スケールで、イオン音波と（イオンバルク（IBk）波と呼ばれる）新しい波動モードからなる有意なレベルの静電活動が存在することが予測された。これらの波動は粒子捕捉過程によって駆動され、その位相速度はイオン熱速度と同程度であり、音響分散を示す。本論文では、静電配置に再設計されたハイブリッドVlasov–Maxwellコードを用いて、IBk波の励起を再現する。外部駆動電場をプラズマイオンに印加し、捕捉粒子の集団を生成する。これにより、これらの低位相速度振動を抑制するであろうランダウ減衰が阻害される。本研究の目的は、IBk波が通常の線形モードと同様に、プラズマに印加される一般的なタイプの駆動（低振幅のものであっても）によって励起され得ることを示すことである。最後に、運動論的イオンとボルツマン電子を用いたVlasov–Poissonシミュレーションにより、ハイブリッドモデルの基礎となる準中性仮定の限界を指摘する。