Ученые вплотную приблизились к созданию в лабораторных условиях магнитного поля, силой в миллионы Тесла

Цилиндр

Не так давно группа ученых из университета Осаки, Япония, успешно продемонстрировала, что задача создания сильнейших магнитных полей, напряженность которых измеряется миллионами Тесла, вполне реализуема в лабораторных условиях на нынешнем уровне развития технологий. Магнитные поля уровня мегаТесла (МТ) в 1-10 миллиардов раз сильней, чем силы земного магнетизма. Ранее считалось, что магнитные поля такого уровня могут наблюдаться только в непосредственной близости от таких космических объектов, как нейтронные звезды и черные дыры, и их невозможно получить на Земле никаким искусственным способом. Но результаты работы японских исследователей, которые провели сложное математическое моделирование взаимодействия материи и лазерного света, показали возможность проведения амбициозного эксперимента, подготовка к которому уже начата в настоящее время.

Начиная еще с 19-го века, ученые пытались создать самые сильные магнитные поля. В настоящее время верхней планкой силы искусственного магнитного поля является магнитное поле, силой в тысячи Тесла, килоТесла.

В 2020 году Масакатсу Мураками (Masakatsu Murakami), ученый из университета Осаки, для получения еще более сильного магнитного поля предложил совершенно новый метод, получивший название MTI (microtube implosions). Этот метод заключается в использовании крошечного, размером в микроны, полого цилиндра из специального материала, освещаемого с заданной периодичностью сверхинтенсивными и сверхкороткими импульсами лазерного света.

При взаимодействии света с материалом цилиндра вырабатываются сверхгорячие электроны, движущиеся на скорости, близкой к скорости света, которые вызывают явление цилиндрической симметричной имплозии ионов материи стенок цилиндра в направлении центральной оси. Ко всей этой системе приложено внешнее магнитной поле килоТесла-уровня, которое изгибает траектории движения ионов и электронов в противоположных направлениях за счет сил Лоренца. И в результате вокруг оси цилиндра закручивается поток ионов и электронов, формирующий сильнейший электрический ток, который производит магнитное поле уровня мегаТесла.

Расчеты магнитного поля

Не так давно ученые использовали суперкомпьютер OCTOPUS для моделирования описанного выше процесса получения магнитного поля. Перебрав массу различных комбинаций, суперкомпьютер нашел практически идеальный вариант интенсивности, энергии импульсов лазерного света, геометрических размеров цилиндра и других параметров, при котором внутри цилиндра возникнет магнитное поле мегаТесла уровня.

«Проведенное нами моделирование показало, что сверхсильные магнитные поля, которые, как считалось ранее, невозможно получить в земных условиях, вполне могут быть созданы в лабораторных условиях при помощи современных лазерных технологий» — рассказывает Масакатсу Мураками, — «Полученные нами результаты значительно облегчат проведение экспериментов, в которых будет использован петаваттный лазер «LFEX» и подготовка к которым уже ведется в настоящее время».

Ключевые слова:
Магнитное, Поле, Сила, Рекорд, Тесла, Свет, Лазер, Лаборатория

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Разработана новая технология создания сильных магнитных полей при помощи им …
  • Ученые-физики создали «магнитный шланг», способный передавать на расстоян …
  • Машины-монстры: Магнит-рекордсмен, способный выработать поле, силой в 100 Т …
  • Новый компас, использующий лучи света, более совершенен и точен, чем его ма …
  • Напряжения в графеновой пленке позволят создать магнитные поля, более сильн …
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Найден совершенно новый принцип генерации рентгеновского излучения
    Рентгеновские лучи, которые широко используются в медицине, дефектоскопии и многих других областях, обычно получают при помощи специальных вакуумных приборов, называемых рентгеновскими трубками. Внутри этих ...
    Ученые CERN нашли доказательства редчайших случаев образования четырех истинных кварков при столкновении протонов
    Ученые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адроном Коллайдере в рамках эксперимента ATLAS, объявили о получении убедительных доказательств того, что иногда в ...
    Физикам впервые удалось добиться «ветвящегося» распространения света
    Изображение, которое вы видите чуть выше, очень похоже на спутниковый снимок дельты какой-нибудь крупной реки, когда главное русло начинает разделяться на меньшие русла и ...
    Физики обнаружили новое квантовое явление — объединение спина и момента вращения квантовой частицы
    Представьте себе танцовщицу, вращающуюся на кончиках пальцев ног вокруг своей оси, при этом, сама танцовщица находится на вращающейся карусели. При некотором невезении для этой ...
    Установлен новый рекорд в области ускорения частиц в плазменном канале
    Не так давно ученые-физики Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли установили новый мировой рекорд в области ускорения элементарных частиц. На 20 сантиметровом участке плазменного ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика