这种激光内爆只是产生了一个像中子星一样的磁场
大阪大学的研究人员开发了一种新方法，通过叶片结构微管的激光驱动内爆产生超高磁场。 这种方法实现了接近 1 兆特斯拉的场强，这是紧凑、高场等离子体科学的一项突破。 接近兆特斯拉状态的超强磁场——与在强磁化中子星或天体物理喷流附近发现的磁场相当——现在已经使用紧凑的、激光驱动的设置。 由大阪大学 Masakatsu Murakami 教授领导的一个团队提出并模拟了一种独特的方案，该方案使用带有内部叶片的微米级空心圆柱体来实现这些磁场水平。 该技术称为叶片微管内爆 （BMI），依赖于将超强飞秒激光脉冲对准具有锯齿状内叶片的圆柱形目标。 这些叶片导致内爆的等离子体不对称地旋转，从而产生循环电流靠近市中心。 由此产生的回路电流自洽地产生超过 500 千特斯拉的强烈轴向磁场，接近兆特斯拉状态。 不需要外部应用的种子字段。 这种机制与传统的磁压缩形成鲜明对比，传统的磁压缩依赖于放大初始磁场。 在 BMI 中，磁场是从头开始生成的——完全由激光-等离子体相互作用驱动。 此外，只要目标包含会破坏的结构圆柱对称性，仍然可以稳健地产生高磁场。 该过程形成一个反馈回路，其中由离子和电子组成的带电粒子流加强了磁场，进而将这些流更紧密地限制在内，进一步放大了磁场。 “这种方法提供了一种强大的新方法，可以以紧凑的格式创建和研究极端磁场，”教授说。 村上隆。 “它在实验室等离子体和天体物理学宇宙。 的潜在应用包括： 模拟是在大阪大学的 SQUID 超级计算机上使用完全相对论 EPOCH 代码进行的。 还构建了一个支持解析模型，以揭示基本缩放定律和目标优化策略。 资助：日本科学振兴会 （JSPS）、关西电力公司 （KEPCO） 模拟：使用大学的 SQUID 超级计算机执行大阪