Wetenschappers hebben een volledig nieuw type plasma gemaakt met een ultrasnel koelmechanisme

Materie bestaat in vier toestanden: vast, gas, vloeistof en plasma, waarbij plasma bestaat

de meest voorkomende aandoening in het zichtbareUniversum. Het bestaat uit vrij geladen deeltjes zoals ionen en elektronen. Plasma kan voorkomen in een groot bereik aan temperaturen en dichtheden: van de kern van de zon tot bliksem of vlammen. De uitdaging bij het begrijpen van de plasmadynamica is om eerst universele mechanismen te identificeren en deze vervolgens te vergelijken met een gecontroleerd laboratoriumexperiment.

“Met het gepresenteerde werk hopen wij een bijdrage te leverenbijdrage aan een breder begrip van de fundamentele processen die plaatsvinden in extreme plasmasystemen die niet direct toegankelijk zijn voor experimenteel onderzoek"

Tobias Crocker van de onderzoeksgroep van Prof. Dr. Markus Drescher.

Bij het Center for Optical Quantum TechnologiesAan de Universiteit van Hamburg koelen onderzoekers atomen af ​​met laserlicht. Ze gebruiken het intense lichtveld van een ultrakorte laserpuls om atomen binnen 200 femtoseconden te scheiden in elektronen en ionen. Een femtoseconde is een miljoenste van een miljardste van een seconde. Door de extreem lage begintemperatuur van atomen hebben ionen temperaturen onder de 40 millikelvin, wat slechts iets boven de laagst mogelijke temperatuur in het heelal van -273 ° C ligt. Daarentegen zijn elektronen aanvankelijk erg heet met een temperatuur van 4977 ° C, dichtbij de temperatuur aan het oppervlak van de zon.

Direct opgewekte hete elektronendoor een ultrakorte laserpuls, begint u een positief geladen gebied te verlaten en te verlaten, dat enkele van de elektronen in het ultrakoude plasma vangt. Deze toestand van plasma is nog nooit eerder waargenomen. De onderzoekers zagen dat de gevangen elektronen in het plasma op een ultrasnelle tijdschaal worden gekoeld en meten de eindtemperatuur. Bovendien merkten ze op dat het plasma honderden nanoseconden stabiel is, wat veel is voor dergelijke systemen.

Dit ultrakoude plasma dient als referentie voortheoretische modellen en zouden licht kunnen werpen op de extreme omstandigheden die aanwezig zijn in inertiële opsluiting thermonucleaire fusie of astronomische objecten zoals witte dwergen. Bovendien zijn de resulterende ultrakoude elektronen zelf interessant als een heldere bron voor het visualiseren van biologische monsters.

Lees verder:

Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen.

Kijk naar de afbeelding van 8 biljoen pixels van Mars.

Sporen van raketbrandstof werden gevonden op Saturnusmaan Rhea. Waar komt het vandaan?

Bekijk de mooiste foto's van Hubble. Wat heeft de telescoop in 30 jaar gezien?