EXPERIMENTS ON WHISTLER WAVE FILAMENTATION AND VLF HISS IN A LABORATORY PLASMA

Résumé
Avec le développement de grande source à plasma magnétisé, il est devenu possible d'étudier des problèmes de physique des plasmas spatiaux en laboratoire. D'abord ont été explorés les effets non linéaires associés à l'excitation de modes siffleurs de grande amplitude. On trouve que la pression de rayonnement de l'onde et les effets thermiques produisent une dépression de densité alignée avec le champ, dans laquelle l'onde devient complètement piégée. Des filaments hyperfins sont observés, dont les diamètres sont petits par rapport à la longueur d'onde parallèle. Ensuite, a été étudiée la stabilité des modes siffleurs obliques en présence d'un faisceau d'électrons. Une instabilité de siffleur, de large bande, est observée et identifiée comme une interaction Cerenkov entre les électrons du faisceau et les siffleurs se propageant auprès du cône de résonance. Ces observations confirment le présent modèle pour la production des signaux de très basse fréquence apparaissant à l'aube.

Abstract
With the development of a large magnetized plasma source it has become possible to investigate space plasma physics problems in the laboratory. First, the nonlinear effects associated with the excitation of a large amplitude whistler wave have been explored. It is found that the radiation pressure of the wave and thermal effects give rise to a field-aligned density depression in which the wave becomes completely trapped. Hyperfine filaments with diameters small compared with the parallel wavelength are observed. Second, the stability of oblique whistler waves in the presence of an electron beam has been studied. A broadband whistler instability is observed and identified as a Cherenkov interaction between beam electrons and whistlers propagating near the resonance cone. These observations confirm the present model for the generation of VLF hiss in the aurora.