Using a kinetic model for the ions and adiabatic electrons, we solve a steady state, electron-repelling magnetic presheath in which a uniform magnetic field makes a small angle (in radians) with the wall. The presheath characteristic thickness is the typical ion gyroradius . The Debye length and the collisional mean free path of an ion λmfp satisfy the ordering λD ≪ ρi ≪ α λmfp, so a quasineutral and collisionless model is used. We assume that the electrostatic potential is a function only of distance from the wall, and it varies over the scale ρi. Using the expansion in α ≪ 1, we derive an analytical expression for the ion density that only depends on the ion distribution function at the entrance of the magnetic presheath and the electrostatic potential profile. Importantly, we have added the crucial contribution of the orbits in the region near the wall. By imposing the quasineutrality equation, we derive a condition that the ion distribution function must satisfy at the magnetic presheath entrance—the kinetic equivalent of the Chodura condition. Using an ion distribution function at the entrance of the magnetic presheath that satisfies the kinetic Chodura condition, we find numerical solutions for the self-consistent electrostatic potential, ion density and flow across the magnetic presheath for several values of α. Our numerical results also include the distribution of ion velocities at the Debye sheath entrance. We find that at small values of α there are substantially fewer ions travelling with a large normal component of the velocity into the wall.
運動論モデルをイオンに、断熱モデルを電子に用いて、一様磁場が壁と小さな角度（ラジアン）をなす定常状態の電子反発性磁気プレシースを解く。プレシースの特性厚さは典型的なイオンジャイロ半径である。デバイ長とイオンの衝突平均自由行程λmfpは、λD ≪ ρi ≪ α λmfp の順序を満たすため、準中性かつ無衝突のモデルを用いる。静電ポテンシャルは壁からの距離のみに依存し、ρi のスケールで変化すると仮定する。α ≪ 1 の展開を用いて、磁気プレシース入口でのイオン分布関数と静電ポテンシャルのみに依存するイオン密度の解析的表現を導出する。重要なことに、壁近傍の領域における軌道の寄与を追加した。準中性条件を課すことにより、磁気プレシース入口でイオン分布関数が満たすべき条件—Chodura条件の運動論的等価物—を導出する。磁気プレシース入口でこの運動論的Chodura条件を満たすイオン分布関数を用いて、いくつかのαの値に対して、自己無撞着な静電ポテンシャル、イオン密度、および磁気プレシースを横切る流れの数値解を求める。数値結果には、デバイシース入口におけるイオン速度分布も含まれる。αが小さい場合、壁に向かって大きな法線速度成分を持つイオンの数が大幅に減少することがわかる。