对等离子体振荡的新认识为改进粒子加速器和商业聚变能源铺平了道路.
大多数人都知道固体, 液体, 气体是物质的三种主要状态, 但是物质的第四种状态也存在. 等离子体——也被称为电离气体——是最丰富的, 我们宇宙中可观察到的物质形式, 在太阳和其他天体中发现的.
创造自由移动的电子和离子的热混合物，构成等离子体，通常需要极端的压力或温度. 在这些极端条件下, 澳门威尼斯人网上赌场人员继续发现等离子体移动和进化的意想不到的方式. 通过更好地理解等离子体的运动, 科学家们获得了对太阳物理学的宝贵见解, 天体物理学, 和融合.
在一个 纸 发表在 物理评论快报，来自 澳门威尼斯人网上赌场, 以及加州大学的同事们, 圣地亚哥, 发现了一种新的等离子体振荡——来回振荡, 电子和离子的波状运动. 这一发现对改善微型粒子加速器和用于产生聚变能的反应堆的性能具有重要意义.
“这种新型等离子体振荡可以表现出非凡的特征，为粒子加速和聚变的创新进步打开了大门,” 约翰Palastro他是英国皇家科学院的资深科学家 激光能量学实验室他是纽约大学的助理教授 机械工程系他是美国大学的副教授 光学澳门威尼斯人网上赌场所.
有自己思想的等离子波
等离子体的特性之一是它支持集体运动的能力, 电子和离子同步振荡或波动的地方. 这些振动就像有节奏的舞蹈. 就像舞者对彼此的动作做出反应一样, 等离子体中的带电粒子相互作用并一起振荡, 创造一个协调运动.
这些振荡的性质传统上被认为与诸如温度之类的性质有关, 密度, 或者说整个等离子体的速度. 然而, Palastro和他的同事们确定了一个等离子体振荡的理论框架，其中振荡的性质完全独立于它们存在的等离子体.
“想象一下吉他弦的快速弹拨，脉冲沿着弦传播的速度由弦的张力和直径决定,帕拉斯特罗说. “我们已经找到了一种‘抽取’血浆的方法, 所以波的运动与类似的张力和直径无关.”
在他们的理论框架内, 振荡的振幅可以在真空中传播得比光速还快，或者完全停止, 而等离子体本身的运动方向完全不同.
这项澳门威尼斯人网上赌场有多种有前途的应用, 最显著的是帮助实现清洁燃烧, 商用聚变能源.
合著者 Alexey Arefiev, 他是加州大学机械和航空航天工程教授, 圣地亚哥, 说, “这种新型振荡可能对聚变反应堆有影响, 减轻等离子体振荡可以促进高效发电所需的约束.”
聚变能源科学办公室, 能源部、国家核安全管理局, 纽约州能源澳门威尼斯人网上赌场发展局支持这项澳门威尼斯人网上赌场.
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