Метод измерения температуры и концентрации электронов с высоким временным разрешением в магнитоудерживаемой плазме

Исследовательская группа из Национального института термоядерного синтеза в Японии и Университета Висконсина в США разработала высокопроизводительное лазерное устройство и преуспела в усовершенствовании метода измерения температуры и плотности электронов в плазме с рекордной для мира скоростью 20 000 раз в секунду для почти 70 пространственных точек, что более чем в 600 раз быстрее, чем обычные методы.

Как кастрюля с крышкой решают одну из главных проблем термоядерных исследований

Плазменная нестабильность ELM типа I может расплавить стенки термоядерных устройств. Группа исследователей из Института физики плазмы им. Макса Планка (IPP) и Венского технологического университета (TU Wien) нашла способ взять их под контроль. Их работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

Новые измерения комптоновского рассеяния на протоне на источнике гамма-излучения высокой интенсивности

В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, ученые провели новые измерения комптоновского рассеяния на протоне на источнике гамма-излучения высокой интенсивности (HIGS) в ядерной лаборатории Triangle Universities. Эта работа представила новый экспериментальный подход к комптоновскому рассеянию протона при низких энергиях с использованием поляризованных гамма- лучей. Исследование подтверждает необходимость новых высокоточных измерений в HIGS для повышения точности определения поляризуемости протонов и нейтронов. Эти измерения подтверждают теории, связывающие низкоэнергетическое описание нуклонов с КХД.

Изучение механизма плазменной загрузки радиоструй, запускаемых из черных дыр

Черные дыры сильно намагничены, потому что намагниченная плазма внутри галактик переносит магнитные поля в черную дыру. Затем соседняя магнитная энергия временно высвобождает свою энергию через магнитное пересоединение, возбуждая плазму, окружающую черную дыру. Это магнитное пересоединение обеспечивает источник энергии для солнечных вспышек. Плазма в солнечных вспышках испускает ультрафиолетовое и рентгеновское излучение; тогда как магнитное пересоединение вокруг черной дыры может вызвать излучение гамма-излучения, поскольку высвобождаемая энергия на одну частицу плазмы намного выше, чем при солнечной вспышке.

Ограничение размера нуклона с помощью релятивистских ядерных столкновений

Основываясь на современной модели сталкивающихся ядер и гидродинамической эволюции кварк-глюонной плазмы, образующейся при столкновении, недавнее исследование Physical Review Letters демонстрирует, что конкретные наблюдаемые сильно чувствительны к размеру протонов и нейтронов внутри сталкивающихся ядер. Сравнение модели с данными экспериментов также показывает, что распределение глюонов внутри протонов и нейтронов довольно неровное — не такое гладкое и сферическое, как моделируется с использованием наивных предположений.

Впервые описаны различные режимы образования плазмы в атмосферных условиях

Российский ученый впервые описал механизмы образования различных форм газовых разрядов постоянного тока при атмосферном давлении. Оказалось, что, меняя условия охлаждения электродов, — элементов, между которыми протекает электрический ток, — можно контролировать свойства разрядов. Например, исследователь получил дуговые разряды, которые вблизи отрицательного катода имели форму небольшого пятна или точки, а также довольно объемные, похожие на облако. Эти данные позволят использовать плазму с определенными свойствами при синтезе высококачественных искусственных наноалмазов, которые применяются в приборах для хранения больших объемов информации. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Plasma Sources Science and Technology.

Новый взгляд на взаимодействия частиц, которые могут происходить в недрах нейтронных звезд

Команда ALICE изучила образец из тысячи гипертритонов, образовавшихся в результате столкновений свинца со свинцом, которые произошли в БАК во время его второго запуска. После образования гипертритоны пролетают несколько сантиметров внутри эксперимента ALICE. Прежде чем произвести распад, они делятся на две частицы, ядро ​​гелия-3 и заряженный пион, которые детекторы ALICE могут уловить и идентифицировать. Команда ALICE исследовала эти дочерние частицы и их следы в детекторах.

Новый метод измерения плазмы с высокой плотностью энергии и облегчения термоядерного синтеза с инерционным удержанием

Результаты, полученные под руководством Софии Малко из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США, подробно описывают новый метод измерения «останавливающей способности» ядерных частиц в плазме с использованием сверхинтенсивных лазеров с высокой частотой повторения. Понимание тормозной способности протонов особенно важно для термоядерного синтеза с инерционным удержанием (ICF).

Компактный ускоритель электронов достигает новых скоростей, используя только свет

Ученые, использующие точное управление сверхбыстрыми лазерами, разогнали электроны на 20-сантиметровом участке до скоростей, обычно предназначенных для ускорителей частиц размером с 10 футбольных полей. Было использовано два лазерных импульса, отправленных через струю газообразного водорода. Первый импульс разорвал водород, проделав в нем дыру и создав канал плазмы. Этот канал направлял второй, более мощный импульс, который выхватывал электроны из плазмы и увлекал их за собой, разгоняя их почти до скорости света. С помощью этого метода команда ускорила электроны почти до 40% энергии, достигнутой на массивных объектах, таких как километровый источник когерентного света Linac (LCLS), ускоритель в Национальной ускорительной лаборатории SLAC. Статья была принята в журнал Physical Review X 1 августа 2022 года.

Прямое наблюдение сильно нелинейных плазменных волн

Исследователи из Института науки Вейцмана (WIS) в Израиле недавно разработали метод прямого наблюдения лазерных и нелинейных релятивистских плазменных волн в режиме реального времени. Используя этот метод, представленный в статье, опубликованной в Nature Physics, они смогли охарактеризовать нелинейную плазму с невероятно высоким временным и пространственным разрешением.