We performed 3D Particle-In-Cell simulations to study electron acceleration in the electron dissipation region of asymmetrical electron magnetic reconnection driven by ultra-intensity lasers, which is similar to the Earth's magnetosphere reconnection process. Within the electron dissipation region, electrons exhibit a nonthermal distribution, and as the asymmetry increases, the power-law spectrum becomes steeper. Remarkably, the electron spectrum closely resembles a delta distribution, arising from the intense acceleration imparted by the reconnection electric field near the X-line. Both parallel electric field acceleration and the Betatron acceleration mechanism play pivotal roles in this reconnection process. Furthermore, as the magnetic reconnection asymmetry intensifies, the parallel electric acceleration mechanism becomes stronger near the X-point region, whereas the Betatron acceleration mechanism wanes, primarily concentrated in the outflow region.
我々は、超高強度レーザーによって駆動される非対称電子磁気リコネクションの電子散逸領域における電子加速を研究するために、3D Particle-In-Cellシミュレーションを実施した。これは地球磁気圏のリコネクション過程に類似している。電子散逸領域内では、電子は非熱的分布を示し、非対称性が増すにつれて、べき乗則スペクトルはより急峻になる。注目すべきことに、電子スペクトルはデルタ分布に酷似しており、これはXライン近傍のリコネクション電場によって与えられる強い加速に起因する。平行電場加速とベータトロン加速機構の両方が、このリコネクション過程において極めて重要な役割を果たす。さらに、磁気リコネクションの非対称性が強まると、平行電場加速機構はX点領域近傍で強くなるのに対し、ベータトロン加速機構は弱まり、主に流出領域に集中する。