Плазма в ловушке: как медь раздувает пузырь в гелии экспресс

Оригинал: "Measurements of Laser-Driven Plasma Expansion into Hohlraum-Relevant Background Gas"
arXiv:2608.11664v1 · 2026-08-12 · CC BY 4.0 · 1 мин
Лазер испаряет медную фольгу, и облако плазмы врезается в газ, как порыв ветра в туман.

Медная пластинка размером с монету испаряется под ударом лазера за миллиардные доли секунды. Горячее облако меди врезается в холодный гелий, как струя пара в морозный воздух. На снимках виден чёткий пузырь с тонкими нитями по краям — плазма не расширяется ровно, а распадается на волокна толщиной с человеческий волос.

Плазма — это газ, в котором электроны оторваны от атомов. Она проводит ток и реагирует на магнитные поля. В эксперименте медный пузырь толкает гелий, и на границе возникают завихрения. Протонная радиография — метод, при котором пучок протонов просвечивает объект, подобно рентгену, но чувствительный к магнитным полям, — показала: внутри пузыря есть магнитные поля, которые не видны обычной камере.

Скорость пузыря оказалась на 20–50% выше, чем предсказывали компьютерные модели. Это значит, что в расчётах не хватает какого-то важного процесса — возможно, переноса тепла или роста неустойчивостей.

Такие пузыри возникают внутри термоядерных мишеней, где стенки камеры испаряются и мешают сжатию топлива. Понимание того, как плазма расширяется в газ, поможет точнее настраивать лазеры для будущих электростанций.

Температура медной плазмы в эксперименте достигала сотен тысяч градусов — в десятки раз горячее поверхности Солнца.

Учёные
Michael FaradayHendrik LorentzEnrico FermiEmile ClapeyronJames Clerk MaxwellErnest Rutherford
Понятия
лазерно-плазменное ускорение геометрия плазмы магнитара пузырь голографическая тёмная энергия