Hall effects and diamagnetic cavity collapse during a laser plasma cloud expands into a vacuum magnetic field

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This paper describes the results of a laboratory experiment on the sub-Alfven expansion of a quasi-spherical laser plasma cloud into a vacuum magnetic field in the regime of nonmagnetized ions. The role of Hall fields and currents in the anomalously fast dynamics of the magnetic field during the collapse phase of a diamagnetic cavity is considered. Detailed spatial measurements of the azimuthal Hall fields configuration are demonstrated and their relationship to diamagnetic cavity collapse is determined. As a result of the experiment, data were obtained confirming the hypothesis about the transfer of the main magnetic field by the movement of electrons associated with Hall currents.

About the authors

А. А. Chibranov

Institute of Laser Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Novosibirsk

I. F. Shaikhislamov

Institute of Laser Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Novosibirsk

А. G. Berezutskiy

Institute of Laser Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Novosibirsk

V. G. Posukh

Institute of Laser Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Novosibirsk

P. А. Trushin

Institute of Laser Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Novosibirsk

Yu. P. Zakharov

Institute of Laser Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Novosibirsk

I. B. Miroshnichenko

Institute of Laser Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Novosibirsk

М. S. Rumenskikh

Institute of Laser Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Novosibirsk

V. А. Terekhin

Russian Federal Nuclear Center, All-Russian Research Institute of Experimental Physics

Email: chibranov2013@yandex.ru
Russian Federation, Sarov

References

  1. P.A. Bernhardt, R.A. Roussel‐Dupre, M.B. Pongratz, G. Haerendel, A. Valenzuela, D.A. Gurnett, and R.R. Anderson, J. Geophys. Res. Space Phys. 92, 5777 (1987).
  2. P.A. Bernhardt, Physics of Fluids B: Plasma Physics 4, 2249 (1992).
  3. N.A. Krall and P.C. Liewer, Phys. Rev. A 4, 2094 (1971).
  4. A.B. Hassam and J.D. Huba, Geophys. Res. Lett. 14 (1), 60 (1987).
  5. Y.P. Zakharov, A.M. Orishich, A.G. Ponomarenko and V.G. Posukh, Plasma Phys. Rep. 12, 674 (1986).
  6. И.М. Подгорный и Р.З. Сагдеев, УФН. 98, 409 (1969).
  7. K. Schindler, Reviews of Geophysics 7 (1–2), 51 (1969).
  8. R.C. Davidson and N.T. Gladd, Phys. Fluids. 18, 1327 (1975).
  9. N.T. Gladd, Plasma Phys. 18, 27 (1976).
  10. P.C. Liewer and R.C. Davidson, Nucl. Fusion 17, 85 (1977).
  11. B.H. Ripin, E.A. McLean, C.K. Manka, C. Pawley, J.A. Stamper, T.A. Peyser, A.N. Mostovych, J. Grun, A.B. Hassam, and J. Huba, Phys. Rev. Lett. 59, 2299 (1987).
  12. S. Okada, K. Sato and T. Sekiguchi, Jpn. J. Apl. Phys. 20, 157 (1981).
  13. A.G. Berezutsky, A.A. Chibranov, M.A. Efimov, V.G. Posukh, M.S. Rumenskikh, P.A. Trushin, I.B. Miroshnichenko, Yu.P. Zakharov, V.A. Terekhin and I.F. Shaikhislamov, Plasma Phys. Rep. 49, 351 (2023).
  14. Yu.P. Zakharov, A.M. Orishich, A.G. Ponomarenko and I.F. Shaikhislamov, in Proc. 10th European School Plasma Physics (Tbilisi). 184 (1990).
  15. S.I. Vainshtein, S.M. Chitre and A.V. Olinto, Phys. Rev. E 61, 4422 (2000).
  16. A.M. Bergel’son, Yu.P. Raizer and S.T. Surzhikov, J. Appl. Mech. Tech. Phys. 32, 316 (1991).
  17. А.Collette and W. Gekelman, Phys. Rev. Lett. 105, 195003 (2010).
  18. А.Collette and W. Gekelman, Phys. Plasmas 18, 055705 (2011).
  19. C.P. Escoubet, M. Fehringer and M. Goldstein, Ann. Geophys. 19, 1197 (2001).
  20. J.L. Burch, T.E. Moore, R.B. Torbert and R.B. Giles, Space Sci. Rev. 199, 5 (2016).
  21. А.М. Оришич, В.Г. Посух, В.Н. Снытников Мощные СO2-лазеры для плазменных экспериментов и технологии (Сборник ИТПМ, Новосибирск, 56, 1986).
  22. Ю.П. Захаров, А.М. Оришич и А.Г. Пономаренко Лазерная плазма и лабораторное моделирование нестационарных космических процессов (ИТПМ СО АН СССР, Новосибирск, ответственный редактор Н. Г. Преображенский, 219, 1988).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».