Тищенко В.Н.   Захаров Ю.П.   Березуцкий А.Г.   Бояринцев Э.Л.   Мелехов А.В.   Посух В.Г.   Шайхисламов И.Ф.   Мирошниченко И.Б.  

Импульс и момент импульса лазерной плазмы, создаваемой при облучении мишени, находящейся в магнитном поле в вакууме.

Докладчик: Березуцкий А.Г.

В эксперименте [1] выявлен новый эффект: периодические сгустки лазерной плазмы создают в магнитном поле в вакууме неразрывный поток вращающейся плазмы, распространяющийся в узкой силовой трубке внешнего поля. Длина потока линейно зависит от количества сгустков, а радиус от энергии одного сгустка. Поток обладает свойствами торсионной альфвеновской и медленной магнитозвуковой волн. Эффект представляет интерес для транспортировки импульса и момента импульса в магнитном поле в сильно разреженной среде. Как следует из расчетов на кластерах, азимутальная скорость вращения плазмы наиболее критично зависит от параметров сгустков и магнитного поля. 
На стенде КИ-1 ИЛФ СО РАН проведены эксперименты, в которых исследовалась формирование потока с максимальной скоростью вращения плазмы вокруг его оси. Сгустки плазмы (2H++C3+) создавались при последовательном облучении цугом лазерных импульсов (Q~200 Дж) полиэтиленовой мишени, находящейся в вакуумной камере с магнитным полем B0~100 – 500 Гс. Измерялась концентрация и температура плазмы, ее скорость, продольный ток, компоненты магнитного и электрического полей. При выполнении критериев проявления механизма объединения волн, плазма сгустков последовательно заполняла силовую трубку, диаметр которой примерно равен динамическому радиусу Rd одного сгустка. На расстоянии ~5Rd скорость движения переднего фронта потока уменьшается от максимального значения ~ 150 км/с до скорости ~ 80 – 90 км/с, которая слабо зависит от внешнего магнитного поля. Максимальная скорость вращения плазмы в потоке ~ 4 км/с достигается при выполнении условий эффективного формирования торсионной Альфвеновской волны в магнитоплазменной трубке: отношение ларморовского радиуса к Rd равно ~ 1, отношение ларморовского радиуса к ионно-плазменной длине  более ~5.

1. В.Н. Тищенко, Ю.П. Захаров, И.Ф. Шайхисламов, А.Г. Березуцкий, Э.Л. Бояринцев, А.В.Мелехов, А.Г. Пономаренко, В.Г. Посух, П.А. Прокопов. ПЖЭТФ, 2016, т.104, в.5, с.302.


К списку докладов