Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Kraftfuld ny enhed til at studere forvirrende proces

Ny FLARE -enhed til undersøgelse af magnetisk genforbindelse. Kredit:Larry Bernard

Et millisekund lysudbrud på en computerskærm signalerede produktion af det første plasma i en kraftfuld ny enhed til at fremme forskning i magnetisk genforbindelse - en kritisk, men lidt forstået proces, der forekommer i hele universet. Det første plasma, en milepælsbegivenhed, der signalerer begyndelsen på forskningskapaciteter, blev taget på kamera søndag, 5. marts kl. 20:13 i Jadwin Hall ved Princeton University, og markeret færdiggørelsen af ​​den fireårige konstruktion af enheden, Facility for Laboratory Reconnection Experiment (FLARE).

Magnetisk genforbindelse, bruddet og eksplosiv rekombination af magnetfeltlinjerne i varmt plasma - den fjerde tilstand af stof, der består af frie elektroner og atomkerner, der udgør 99 procent af det synlige univers - har indflydelse i hele kosmos. Genforbindelse giver anledning til nordlys, soludbrud og geomagnetiske storme, der kan forstyrre elektriske netværk og signaloverførsler såsom mobiltelefontjeneste. I laboratorier, hvor forskere forsøger at skabe en "stjerne på jorden, "processen kan nedbryde og endda forstyrre fusionsforsøg.

Mere kraftfuld version af MRX

FLARE repræsenterer en mere kraftfuld version af Magnetic Reconnection Experiment (MRX) ved U.S. Department of Energy's Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL). Den nye facilitet er dobbelt så stor som MRX-størrelsen på en sportsvogn og har betydeligt øgede forskningskapaciteter. For eksempel, målinger af Lundquist -tallet, en parameter kritisk for undersøgelsen af ​​den forvirrende hurtige genopkoblingshastighed, vil være en størrelsesorden større i FLARE end i MRX.

Sådanne evner "vil muliggøre en mere trofast gengivelse af den genforbindelse, der sker i naturen i hele universet, "sagde Hantao Ji, en Princeton -professor i astrofysiske videnskaber og også en PPPL -fysiker, som er hovedforsker for byggeprojektet og foreslår den efterfølgende FLARE -forskning. "Vi får mere adgang til den store bearbejdning af processen gennem laboratorieforsøg."

Nogle medlemmer af FLARE -teamet. Forreste række fra venstre:Guy Rossi, Kris Gilton, Lauren Callahan, Bill Dix. Anden række fra venstre:Tom Kozub, Ted Lewis, Jongsoo Yoo, Bob Cutler, Jonathan Jara-Almonte, Jim Kukon, Darryl Johnson, Hantao Ji. Tredje række fra venstre:Mike Kalish, Julio Lopez, Matt Komor, Frank Hoffman, Aaron Goodman, Peter Sloboda, Geoff Gettlefinger. Kredit:Larry Bernard