利用合并超音速等离子体射流进行的实验室等离子体物理实验

我们描述了洛斯阿拉莫斯国家实验室的一项实验室等离子体物理实验，该实验使用由脉冲功率驱动轨道炮形成并发射的两个合并超音速等离子体射流。射流可由压缩气瓶中的任何原子种类或混合物形成，并在轨道炮喷嘴出口处具有以下标称初始参数：$n_e\approx n_i \sim 10^{16}$ cm$^{-3}$，$T_e \approx T_i \approx 1.4$ eV，$V_{\rm jet}\approx 30$-100 km/s，平均电荷 $\bar{Z}\approx 1$，声速马赫数 $M_s\equiv V_{\rm jet}/C_s>10$，射流直径 $=5$ cm，射流长度 $\approx 20$ cm。迄今为止的实验集中于研究合并射流动力学及其相互作用形成的激波，涵盖了相对于射流间经典离子平均自由程的碰撞和无碰撞机制，以及有无外加磁场的情况。然而，正如本文所讨论的，许多其他研究也是可能的。