对撞合并超音速等离子体射流从无碰撞到碰撞相互作用的实验表征

我们展示了两个超音速等离子体射流在初始无碰撞条件下对撞合并的实验结果，其中逆流离子处于无碰撞状态。等离子体射流为氩/杂质或氢/杂质混合物，由脉冲功率驱动的轨道炮产生。基于对合并射流重叠区域的时间分辨和空间分辨快速成像、多弦干涉测量和光谱测量，我们观察到射流最初相互穿透，这与计算出的射流间离子碰撞长度（较长）一致。随着射流相互穿透，平均电荷态上升导致射流间离子碰撞长度迅速减小。最终，相互作用变为碰撞性，射流停滞，最终产生与碰撞激波一致的结构。这些实验观测有助于验证具有复杂状态方程的等离子体的碰撞性和电离模型。