Лабораторное исследование неустойчивости Рэлея-Тейлора в лазерной плазме, взаимодействующей с внешним магнитным полем

Представлены результаты экспериментального исследования неустойчивости, развивающейся в потоках высокоскоростной (скорость v∼500 км/с) плазмы во внешнем магнитном поле с индукцией порядка 14 Тл. Высокоскоростные плазменные потоки создавались в результате облучения тефлоновых мишеней наносекундными лазерными импульсами накачки лазерной установки PEARL. Продемонстрировано, что на стадии удержания плазмы магнитным полем развивается неустойчивость Рэлея-Тейлора в виде желобков на поверхности плазменной каверны. Неустойчивость наблюдается при разлёте плазмы как вдоль, так и поперёк внешнего однородного магнитного поля и быстро переходит в нелинейную фазу, что приводит к проникновению плазмы в область магнитного поля.

На английском языке

Laboratory study of Rayleigh-Taylor instability in laser plasma interacting with an external magnetic field

Zemskov R.S., Burdonov K.F., Kuzmin A.A., Shaikin I.A., Ginzburg V.N., Yakovlev I.V., Kochetkov A.A., Perevalov S.E., Kotov A.V., Soloviev A.A., Shaykin A.A., Starodubtsev M.V. and Khazanov E.A.

The paper presents the results of an experimental study of instability developing in high-speed (v∼500 km/s) plasma flows propagating in an external magnetic field with an induction of about 14 T. High-speed plasma flows were created as a result of irradiation of the Teflon target by nanosecond pumping laser pulses of the PEARL laser facility. It has been demonstrated that at the stage of plasma confinement by a magnetic field, Rayleigh-Taylor instability develops in the form of flutes on the surface of the plasma cavity. Instability is observed both when the plasma expands along and across an external uniform magnetic field. It is observed that the nonlinear phase of instability quickly takes place, which leads to the penetration of plasma into the magnetic field region.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_11_1029

Пример ссылки для цитирования:

Земсков Р.С., Бурдонов К.Ф., Кузьмин А.А., Шайкин И.А., Гинзбург В.Н., Яковлев И.В., Кочетков А.А., Перевалов С.Е., Котов А.В., Соловьев А.А., Шайкин А.А., Стародубцев М.В., Хазанов Е.А. Лабораторное исследование неустойчивости Рэлея-Тейлора в лазерной плазме, взаимодействующей с внешним магнитным полем // Изв. вузов. Радиофизика. 2024. Т. 67, № 11-12. C. 1029–1037.