Phase space vortex merging in electron plasma waves is researched by applying a periodically changing electric field in plasma space with Maxwellian velocity distribution. The pump electric field excites the electron plasma wave with large amplitude and electron phase space vortices are formed. The electron plasma wave can be transited to longer wave modes through vortex merging processes. Excepting the fundamental mode of electron plasma waves, two or more modes appear and grow exponentially before vortex merging. After merging, another mode replaces the initial pumping wave as the strongest wave mode. It is verified that the growth of this new strong mode is related to trapping particle instability. Vortex merging is one of the saturation mechanisms of trapped particle instability.
位相空間における電子プラズマ波の渦合体は、マクスウェル速度分布を有するプラズマ空間に周期的に変化する電場を印加することによって研究される。ポンプ電場は大振幅の電子プラズマ波を励起し、電子位相空間渦が形成される。電子プラズマ波は、渦合体過程を通じてより長い波長のモードへと遷移し得る。電子プラズマ波の基本モードを除いて、2つ以上のモードが渦合体前に出現し、指数関数的に成長する。合体後、別のモードが初期のポンプ波に取って代わり、最強の波となる。この新たな強力なモードの成長は捕捉粒子不安定性に関連していることが検証される。渦合体は捕捉粒子不安定性の飽和メカニズムの一つである。