准开普勒、较差转动、自由边界实验室等离子体的表征

我们给出了脉冲功率驱动的较差转动等离子体实验结果,该实验旨在模拟与天体物理吸积盘和喷流相关的物理。在这些实验中,角动量由来自线阵Z箍缩烧蚀流的动压注入。与以往的液态金属和等离子体实验不同,转动并非由边界力驱动。轴向压力梯度向上发射一束转动等离子体喷流,该喷流由周围等离子体晕的动压、热压和磁压共同约束。该喷流为亚声速转动,最大转动速度为$23 \pm 3$ km/s。转动速度剖面为准开普勒的,具有正的Rayleigh判据$\kappa^2 \propto r^{-2.8\pm0.8}$ rad$^2$/s$^2$。在实验时间框架($\sim 150$ ns)内,等离子体完成了$0.5 - 2$整圈转动。