Artikel ini telah ditinjau sesuai dengan proses dan kebijakan editorial Science X. Para editor telah menekankan atribut berikut sambil memastikan kredibilitas konten:
fakta diverifikasi
publikasi yang ditinjau oleh rekan sejawat
sumber terpercaya
membenarkan
OKE! Evolusi kepadatan energi rata-rata secara siklis untuk gelombang plasma terstruktur konvensional dan spatio-temporal. Gelombang plasma konvensional (kiri) membelok ketika merambat dari kiri ke kanan pada kecepatan grup nominal vn. Kecepatan grup nominal ditentukan oleh kondisi plasma dan sejajar dengan kecepatan fase v0. Kepadatan energi puncak STP (kanan) merambat dalam arah yang berlawanan dengan kecepatan grup nominal dan kecepatan fase dengan tetap mempertahankan profil spatiotemporal yang konstan. Kredit: Surat Tinjauan Fisik (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.095101
× tutup
Evolusi kepadatan energi rata-rata secara siklis untuk gelombang plasma terstruktur konvensional dan spatio-temporal. Gelombang plasma konvensional (kiri) membelok ketika merambat dari kiri ke kanan pada kecepatan grup nominal vn. Kecepatan grup nominal ditentukan oleh kondisi plasma dan sejajar dengan kecepatan fase v0. Kepadatan energi puncak STP (kanan) merambat dalam arah yang berlawanan dengan kecepatan grup nominal dan kecepatan fase dengan tetap mempertahankan profil spatiotemporal yang konstan. Kredit: Surat Tinjauan Fisik (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.095101
Kebanyakan orang mengetahui bahwa padatan, cairan, dan gas adalah tiga wujud materi utama, tetapi ada juga wujud materi yang keempat. Plasma – juga dikenal sebagai gas terionisasi – adalah bentuk materi paling melimpah yang dapat diamati di alam semesta kita, ditemukan di Matahari dan benda langit lainnya.
Menciptakan campuran panas elektron dan ion yang bergerak bebas yang membentuk plasma seringkali memerlukan tekanan atau suhu yang ekstrim. Dalam kondisi ekstrem ini, para peneliti terus menemukan cara tak terduga plasma dapat bergerak dan berevolusi. Dengan lebih memahami pergerakan plasma, para ilmuwan akan memperoleh wawasan berharga tentang fisika matahari, astrofisika, dan fusi.
Dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Physical Review Letters, para peneliti dari Universitas Rochester, bersama dengan rekan-rekannya dari Universitas California, San Diego, telah menemukan kelas baru osilasi plasma – gerak gelombang elektron dan gelombang. ion. Temuan ini berimplikasi pada peningkatan kinerja akselerator partikel mini dan reaktor yang digunakan untuk menghasilkan energi fusi.
“Osilasi plasma kelas baru ini mungkin menunjukkan sifat luar biasa yang membuka pintu bagi kemajuan inovatif dalam percepatan dan fusi partikel,” kata John Palastro, kepala ilmuwan di Laboratorium Energi Laser, asisten profesor di Departemen Teknik Mesin, dan profesor madya. di Institut Optik.
Gelombang plasma dengan pikirannya sendiri
Salah satu sifat yang menjadi ciri plasma adalah kemampuannya untuk mendukung gerakan kolektif, di mana elektron dan ion berosilasi—atau gelombang—secara serempak. Getaran ini seperti tarian berirama. Sama seperti penari merespons gerakan satu sama lain, partikel bermuatan dalam plasma berinteraksi dan berosilasi untuk menciptakan gerakan terkoordinasi.
Sifat-sifat osilasi ini secara tradisional dikaitkan dengan sifat-sifat—seperti suhu, kepadatan, atau kecepatan—plasma secara keseluruhan. Namun, Palastro dan rekan-rekannya menetapkan kerangka teoritis untuk osilasi plasma di mana sifat-sifat osilasi sepenuhnya tidak tergantung pada plasma di mana osilasi tersebut berada.
“Bayangkan senar gitar dipetik dengan cepat, di mana impuls bergerak sepanjang senar dengan kecepatan yang ditentukan oleh tegangan dan diameter senar,” kata Palastro. “Kami menemukan cara untuk ‘merobek’ plasma sehingga gelombang bergerak secara independen dari tegangan dan diameter analog.”
Dalam kerangka teoritisnya, amplitudo osilasi bisa bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya dalam ruang hampa atau berhenti sama sekali, sementara plasma itu sendiri bergerak ke arah yang sama sekali berbeda.
Penelitian ini memiliki sejumlah penerapan yang menjanjikan, terutama membantu mencapai tenaga fusi komersial dengan pembakaran bersih.
Rekan penulis Alexei Arefiev, seorang profesor teknik mesin dan penerbangan di Universitas California, San Diego, mengatakan: “Jenis osilasi baru ini mungkin berdampak pada reaktor fusi, di mana peredam osilasi plasma dapat memfasilitasi batasan yang diperlukan untuk efisiensi tinggi. produksi listrik.”
Informasi lebih lanjut:
JP Palastro dkk, Gelombang Plasma Terstruktur Ruang-Waktu, Surat Tinjauan Fisik (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.095101
Informasi dari buku harian:
Surat Tinjauan Fisik
+ There are no comments
Add yours