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實(shí)驗(yàn)室等離子體實(shí)驗(yàn)研究吸積盤和射流的磁動(dòng)力學(xué)
（文獻(xiàn)部分內(nèi)容摘抄）
本文描述了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室等離子體實(shí)驗(yàn)和初步結(jié)果，這將有助于深入了解吸積盤和射流的磁動(dòng)力學(xué)。高速多幀CCD相機(jī)顯示了準(zhǔn)直等離子體的形成和螺旋不穩(wěn)定的圖像，類似于圓盤噴流的MHD模型，也顯示了與球狀馬克形成相關(guān)聯(lián)的等離子分離，這可能與圓盤風(fēng)和耀斑有關(guān)。等離子體由平面磁化同軸產(chǎn)生。所得到的磁拓?fù)淙Q于磁螺旋注入的細(xì)節(jié)，即同軸施加的無力狀態(tài)特征值.
吸積盤在天體物理學(xué)中占有主導(dǎo)地位。在年輕恒星體(YSO)中顯現(xiàn)突出，雙恒星系統(tǒng)和活動(dòng)星系核(AGN)。一個(gè)未解之謎是高度準(zhǔn)直的雙玻與吸積盤有關(guān)的大噴流和偶發(fā)耀斑。前一段時(shí)間有人提出，磁場發(fā)電機(jī)一可以提供必要的射流形成和準(zhǔn)直機(jī)制。磁流體動(dòng)力學(xué)(MHD)模擬表明，噴射是旋轉(zhuǎn)盤在磁場存在下的自然結(jié)果。在擬中觀測了噴流結(jié)構(gòu)，如結(jié)，以及階段性行為。這些模型的細(xì)節(jié)不太可能在不久的將來通過觀測得到檢驗(yàn)。因此，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)對于這一目的是非常有用的。應(yīng)該指出的是，天體物理噴流在理論上已與等離子相聯(lián)系，等離子實(shí)驗(yàn)學(xué)家在天體物理射流物理學(xué)的背景下解釋了共壓等離子流。
迄今為止的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圍繞著等離子體演化的時(shí)間分辨全球成像。這里顯示的年齡是使用德國 Excelitas PCO 公司的 pco.dicam多幀電荷耦合器件(CCD)相機(jī)，它多8個(gè)圖像每次等離子體放電。攝像機(jī)視圖通過20.3厘米的窗口進(jìn)行，以便電極出現(xiàn)在每個(gè)幀的右側(cè)。為了便于查看，對圖像應(yīng)用了假顏色表。通常情況下，等離子體是在未過濾的可見光中觀察到的。然而，通過使用過濾器，已證實(shí)大部分光發(fā)射來自中性氫線過渡。每幀的曝光時(shí)間為20 ns，幀間時(shí)間通常設(shè)置為1.5 ucs，這是在阿爾芬傳輸時(shí)間的順序。
較高的等離子體和不穩(wěn)定的中心柱，其中&炮峰值在71m-1處。準(zhǔn)直等離子體中出現(xiàn)了高度非線性的螺旋擾動(dòng)。通過改變通過CCD攝像機(jī)定時(shí)，可以確定不穩(wěn)定性的特征生長時(shí)間，約為1.7us，類似于特征阿爾芬時(shí)間。這種不穩(wěn)定性似乎是一種理想的電流驅(qū)動(dòng)扭結(jié)模式。
基于等離子體的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)近似了星盤系統(tǒng)的邊界條件和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)表明，磁螺旋在這些邊界條件下的投射自然地導(dǎo)致準(zhǔn)直等離子和分離等離子，提示分別是圓盤噴流和耀斑。等離子體柱中螺旋不穩(wěn)定的發(fā)生與理想電流驅(qū)動(dòng)扭結(jié)條件一致。
磁拓?fù)湟蕾囉谑┘釉诘入x子體上的無力態(tài)本征值。有人認(rèn)為，泰勒弛豫對吸積盤和射流的磁結(jié)構(gòu)提供了有用的描述。這些結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)的概念，磁驅(qū)動(dòng)射流是一個(gè)可行的。計(jì)劃對所觀察到的等離子體進(jìn)行更多的定量表征。這將包括通過可插入探針直接測量磁場、通過光譜測量沿著平行等離子體的離子流速以及通過探針測量等離子體壓力輪文件。
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