激光等离子体中 Biermann 电池驱动的磁化无碰撞冲击波前兆
等离子体物理
2025-03-26 v1
摘要
本快报报道了在激光等离子体中通过压缩 Biermann 电池磁场形成的磁化无碰撞冲击波前兆的首次完整观测。在 OMEGA 激光装置上，激光产生了被 Biermann 电池磁场磁化的超声速 CH 等离子体流。该等离子体流与未磁化的氢气喷流等离子体碰撞，产生了磁化冲击波前兆。流动等离子体携带磁场的情况类似于金星弓激波。2 汤姆逊散射成像证实了该相互作用是无碰撞的，并显示了密度与温度的跃变。质子射线照片显示出强烈偏转区域，且 FLASH 磁流体力学 (MHD) 模拟表明汤姆逊散射区域存在 Biermann 磁场。电子在幂律谱中被加速至高达 100 keV 的能量。以测量参数初始化的 OSIRIS 粒子模拟 (PIC) 模拟展示了磁化冲击波前兆的形成，并证实了实验可观测量。
关键词
引用
@article{arxiv.2409.03076,
title = {Biermann-battery driven magnetized collisionless shock precursors in laser produced plasmas},
author = {Timothy Johnson and Graeme Sutcliffe and Jacob Pearcy and Andrew Birkel and Gabriel Rigon and Neel Kabadi and Brandon Lahmann and Patrick Adrian and Benjamin Reichelt and Justin Kunimune and Skylar Dannhoff and Matt Cufari and Frank Tsung and Hui Chen and Joseph Katz and Vladimir Tikhonchuk and Chikang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03076},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 5 figures