#плазма

Физики изучили уравнения Эйнштейна в форме, похожей на уравнения плазмы, и построили математическую теорию «гравитационного пересоединения». В рамках нее по аналогии с разрывом и слипанием магнитных силовых линий в плазме гравитационные «листы» пространства-времени тоже могли бы разрываться и слипаться, передавая энергию из поля в вещество.

Ученые с помощью мощной лазерной установки впервые воссоздали в лаборатории процессы нагрева солнечной короны. Эксперимент показал, что внешняя атмосфера светила раскаляется до миллионов градусов из-за микроскопических вспышек, возникающих при неустойчивости плазмы.

Ученые из МФТИ и НИЦ «Курчатовский институт» с коллегами показали, что при воздействии мощного электронного пучка на мишень дополнительным источником динамической нагрузки может стать плазма, образующаяся в вакуумном диоде ускорителя. Это означает, что воздействие на материал может продолжаться и после окончания импульса пучка электронов из-за влияния плазмы на образец. Результаты работы помогут точнее интерпретировать результаты испытании материалов на прочность и радиационную стойкость при мощных импульсных воздействиях.

Антенны для работы в некоторых диапазонах длин волн чрезвычайно тяжелы и велики по размерам. Они мешают другому оборудованию, если ставить их на самолеты. Длина антенны диктует диапазон частот, в котором она работает. Ученые и инженеры давно пытаются уменьшить размеры и вес этих устройств, а также сделать их адаптивными.

Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.

На поверхности нашей звезды впервые наблюдали крошечные плазменные вихри, существование которых десятилетиями считалось лишь теоретическим предсказанием. Именно они могут переносить энергию и перемешивать магнитные поля, влияя на активность звезды.

Ученые Сургутского государственного университета совместно с учеными Томского политехнического университета разработали способ переработки тяжелых нефтяных остатков с помощью электродуговой плазмы в графитоподобный углерод — основу для синтеза карбидных материалов, востребованных в промышленности и электронике.

Ученые из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН показали, как с помощью электронного пучка управлять плазмой, в которой присутствуют пылевые частицы. Такой пучок вводится прямо в плазменный объем, изменяя при этом не только траектории движения частиц, но и свойства самой плазмы. Такой подход актуален для систем газоочистки и плазмохимических реакторов.

На МКС астронавты носят одежду по несколько дней, а одну и ту же пару нижнего белья — иногда до недели. Там нельзя организовать стирку, поэтому грязные вещи складывают в пакеты и отправляют вместе с другим мусором на утилизацию. Для коротких миссий на орбите такой подход еще работает, но для пилотируемых полетов на Марс он не годится. Исследователи из США нашли неожиданное решение этой бытовой проблемы. Речь идет о способе, который может заменить обычную стирку на Луне или Марсе, где вода и расходные материалы будут на вес золота.

Коллектив российских исследователей из Института космических исследований РАН и МФТИ развил теорию холловской магнитогидродинамики так, чтобы она могла описывать тепловую конвекцию в частично ионизованной плазме с учетом вязкости и теплопроводности.

Исследователи из НИЦ «Курчатовский институт», Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) и МФТИ впервые экспериментально установили точное место и момент рождения плазменного выброса в установках плазменного фокуса. Оказалось, что источником стремительного потока плазмы служит крошечная область на самой вершине сходящейся токонесущей оболочки, которая «просыпается» лишь после резкого обрыва тока, вызванного распадом пинча.

Физики из Объединенного института высоких температур РАН и МФТИ научились проводить более устойчивые и «физически корректные» компьютерные эксперименты со слабо вырожденной водородной плазмой в области низких температур.

Исследователи из ФИАН и МФТИ создали ORION (Оптический реконструктор для интерферометрического численного анализа объектов) — вычислительную платформу с открытым кодом для обработки данных лазерной интерферометрии, которая позволяет с высокой скоростью и точностью восстанавливать показатель преломления микронных фазовых объектов.

Исследователи из ФИАН, МФТИ и НИИЯФ МГУ впервые детально изучили, как меняется пространственная структура системы плазменных каналов в наносекундной электрической искре в воздухе при увеличении давления от 100 торр до атмосферного. В ходе работы был обнаружен явный пороговый эффект: при превышении определенного давления в искровом разряде запускается процесс мелкомасштабной филаментации — однородный плазменный канал быстро распадается на пучок ультратонких, высокоионизованных нитей. Эксперименты также позволили выявить режимы, при которых высокоионизованная плазма формируется не в объеме разрядного промежутка, а концентрируется исключительно вблизи катода. Эти фундаментальные результаты важны для построения точных моделей газоразрядной плазмы, расчета плазмохимических процессов и лабораторного моделирования длинных искровых каналов, в том числе для исследований, связанных с физикой молниевых разрядов.

Кто из нас не видел кадры с огненными полосами в небе при разрушении спутников, сошедших с орбиты? Или обгорелые бока спускаемых аппаратов, доставивших экипажи космонавтов на Землю? Вход боеголовок межконтинентальных баллистических ракет в атмосферу видят значительно реже; на фотографиях он тоже запечатлен в виде огненных линий в небе. Что же это за огонь в небе и как он возникает? Распространенный в массовом сознании стереотип объясняет его трением об воздух. Но это лишь миф. Причина огня и механизм его появления другие.

Коллектив ученых из Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», МФТИ и МИФИ представил усовершенствованную концепцию оптоволоконного датчика для измерения тока плазмы в токамаке Т-15МД. Предложенная схема, основанная на тонких физических эффектах и синергии методик обработки экспериментальных сигналов, взятых из разных областей физики, способна избавиться от недостатков традиционных методов измерения токов, и открывает путь к созданию надежной системы контроля и управления плазмой в термоядерных реакторах будущего.

В Китае создали устойчивое магнитное поле силой 351 тысячу гаусс. Оно в 700 тысяч раз мощнее земного — около 0,5 гаусса. Результат превзошел предыдущий мировой рекорд в 323,5 тысяч гаусс.

Международный коллектив ученых из Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН), МФТИ и Бэйханского университета (Китай) обнаружил ранее неизвестный механизм ускорения частиц и перераспределения энергии в магнитном хвосте Земли. Анализируя данные миссии NASA Magnetospheric Multiscale (MMS), исследователи показали, что турбулентные потоки плазмы, удаленные от основной зоны высвобождения энергии, сами становятся источниками мощных, но локальных «микро-ускорителей». Эти процессы сопровождаются генерацией интенсивных электростатических волн, служащих маркерами скрытых событий.

Ученые разработали технологию, которая помогает фиксировать эволюцию плазмы во времени и пространстве. Это позволяет снимать плазму со скоростью 100 миллиардов кадров в секунду.

Коллектив российских ученых из МФТИ, Физического института имени П. Н. Лебедева РАН, Института искусственного интеллекта AIRI и других ведущих научных центров создал новый итерационный фреймворк WISP, позволяющий с высокой точностью восстанавливать фазовую информацию из одиночных и сильно зашумленных интерферограмм. Разработанный алгоритм демонстрирует значительно более высокую устойчивость к шумам и точность по сравнению с существующими методами, включая подходы на основе глубокого обучения, открывая новые горизонты для изучения сверхбыстрых и сложных физических процессов, таких как плазменные разряды.

Коллектив ученых из Объединенного института высоких температур РАН и Московского физико-технического института обнаружил неожиданную и сложную связь между движениями парных пылевых частиц в плазме. Исследователям удалось показать, как неоднородность «кильватерного следа», оставляемого одной частицей, заставляет другую колебаться в вертикальном направлении в такт удвоенной частоте их горизонтальных смещений.

Физики из МФТИ и Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» разработали новую теоретическую модель, которая разрешает многолетние противоречия в описании одной из самых опасных неустойчивостей плазмы в установках термоядерного синтеза. Предложенный подход позволяет точнее предсказывать поведение плазменного шнура и открывает путь к созданию более надежных систем управления для будущих термоядерных реакторов, включая международный проект ITER.

Наблюдения, проведенные космическим аппаратом NASA «Юнона», показали, что магнитное поле Юпитера и его мощная магнитосфера, заполненная ионизированным газом, могут порождать вблизи полюсов газового гиганта новый тип плазменных волн. Ничего подобного ранее ученые не фиксировали.

Исследователи предложили численную модель, объясняющую, как в молниях возникают лидеры отдачи — скоротечные электрические разряды, которые дают вторую жизнь ранее обесточенным молниевым каналам. Оказалось, что их появление становится возможным благодаря перезарядке молниевой сети, которая важна для поддержания молниевого разряда. Полученные данные позволят лучше понять природу молнии и могут использоваться для улучшения систем защиты от грозовых разрядов.

Ученые из МФТИ и Всероссийского НИИ автоматики имени Н. Л. Духова задумались о рождении экзотических состояний лазерного света. В результате год назад появилась целая теория, которая сможет показать, как казалось бы пассивное облако свободных электронов, рожденных при ионизации газа мощным лазером, способно кардинально изменять саму квантовую природу этого лазерного света. Благодаря ей, ученые могут предсказать формирование так называемых неклассических и негауссовых состояний света, включая состояния с кольцеобразной функцией Вигнера, что открывает новые пути к созданию и управлению светом для будущих квантовых технологий. Сегодня физики рассказали об этом явлении подробнее.

Ученые из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН и МФТИ провели всестороннее исследование временных, спектральных и угловых характеристик рентгеновского излучения (фотонов с энергией от пяти до 1000 кэВ), возникающего при формировании разряда в воздушных промежутках длиной около 55 сантиметров при напряжении до одного мегавольта. Полученные данные позволили глубже понять физику высокоэнергетических излучений и их возможных источников, возникающих как в лабораторных, так и в природных атмосферных разрядах.

Добиться «святого Грааля чистой энергетики», то есть подчинить термоядерную реакцию, мечтают ученые во всем мире на протяжении уже шести десятилетий. Получить его на строящихся реакторах пока не удалось никому, и одна из проблем, тормозящих этот процесс, — ненадежность сварных швов установок, в которых плазма должна нагреваться до температур, намного превышающих температуру на поверхности Солнца.

Коллектив ученых из ФИАН РАН и МФТИ провел детальное исследование электромагнитных излучений, сопровождающих развитие протяженных атмосферных разрядов, инициированных в лабораторных условиях. Впервые составлена подробная хронологическая карта генерации различных видов излучений, включая высокочастотное, сверхвысокочастотное, рентгеновское, а также оптические излучения в ближнем инфракрасном и ближнем ультрафиолетовом диапазонах. Результаты исследований позволили лучше понять механизмы генерации излучений в протяженных высоковольтных разрядах, их временные корреляции, а также определить локальные источники излучений.

Ученые из Физического института имени П. Н. Лебедева (ФИАН РАН) и МФТИ провели детальный анализ того, как когерентное лазерное излучение взаимодействует с неоднородными плазменными микроструктурами, регистрируемыми оптическими линзовыми системами. Исследователи обнаружили, что этот процесс сопровождается сложными дифракционными эффектами, которые существенным образом влияют на визуализацию плазмы в поле лазерного излучения.

Около 15-20 процентов россиян страдает от дерматологических проблем, таких как акне, экзема, псориаз, атопический дерматит и грибковые инфекции. Традиционные методы борьбы с ними (антибиотики и лекарства) часто вызывают побочные эффекты. Обработка кожи лазером эффективнее, но воздействие происходит локально и работает на одной длине волны. Такое лечение отнимает много времени, а при несоблюдении правил может быть ожог. Безопасная альтернатива — использование холодной плазмы. Но сейчас рынок медицинских плазменных аппаратов в нашей стране развит слабо. Ученые Пермского Политеха разработали уникальное для России устройство на основе этой технологии, которое отличается широкозахватным воздействием и способно регулировать спектр света в большом диапазоне длин волн. В будущем оно сможет ускорить заживление ран, постоперационных швов и лечение кожных заболеваний в 2-3 раза по сравнению с существующими методами.

Слушатели узнают, как развивается наука о плазме.

В Клинике кожных и венерических болезней имени В. А. Рахманова Клинического центра наук о здоровье Сеченовского Университета впервые разработали методики для лечения пациентов с акне и постакне с применением плазменно-дуговой хирургической установки «Плазморан».

Ученые МФТИ и ОИВТ РАН показали, что плазма возвратного удара молнии является оптически тонкой. Ее максимальная температура близка к 30 000 K, а приблизительно 90 процентов излучения находится в вакуумной ультрафиолетовой области спектра.

Международный коллектив ученых, куда вошли специалисты МФТИ, объединенный целью понять природу боковых сил, действующих на стенку вакуумной камеры при срывах плазмы в токамаке, оценил величины этих сил в трех разных моделях и провел экспериментальное исследование.

Ученые МФТИ и Крымской астрофизической обсерватории провели масштабный анализ изменений геометрии джетов, что позволило не только выделить наиболее вероятные механизмы переменности, но и получить численные оценки на основные параметры активных ядер. Анализ использовал наблюдательные данные за последние 30 лет и охватывал 317 активных ядер. По результатам исследований ученые обнаружили значительные вариации в направлении джета у четверти из них.

Исследователи разработали оригинальный метод, который позволил «взглянуть» на глубинные слои Солнца и оценить, как именно звезда поглощает энергию. Открытие поможет больше узнать об эволюции и внутреннем строении нашего светила.

Лаборатория солнечной астрономии Института космических исследований Российской академии наук опубликовала запись редкого астрономического события — выброса плазмы черного цвета на нашей звезде. 

Коллектив российских ученых предоставил новые результаты в области термодинамических расчетов состава ионов в условиях холодной и горячей (нормальной) плазмы, широко используемых в атомной спектрометрии для определения элементного и изотопного состава анализируемых проб. Физикам удалось добиться значительного прогресса в понимании образования и поведения первичных фоновых ионов, их роли в поведении плазмы.

Ученые из Сколковского института науки и технологий и их коллеги из Миланского политехнического института, NorthWest Research Associates, Грацского университета и обсерватории Канцельхоэ представили механизм, объясняющий, как восстанавливаются корональные димминги — темные и опустошенные области на Солнце, вызванные мощными выбросами плазмы. В ходе исследования ученые получили важные данные о том, как солнечная корона восстанавливается после коронального выброса массы, расширяя наши представления о процессах, которые приводят к экстремальным явлениям космической погоды. Сейчас, когда текущий солнечный цикл приближается к своему пику, такие события происходят чаще, чем обычно.

Энцелад — один из крупнейших спутников Сатурна, где потенциально может существовать внеземная микробная жизнь. Исследователи НИУ ВШЭ и ИКИ РАН вычислили характеристики пылевой плазмы и электрических полей, а также концентрацию фотоэлектронов вблизи поверхности спутника. Несмотря на удаленность Энцелада от Солнца, фотоэффект на его поверхности оказался важен для формирования пылевой плазмы.

С помощью компьютерного моделирования группа ученых из Канады выяснила, что будет с материей, когда она начнет накапливаться в одном из «отверстий» проходимой кротовой норы. В своей статье исследователи рассказали о внутренних процессах червоточин, а также рассчитали скорость, с которой вещество будет «выстреливаться» из другого «отверстия».

Исследователи из Сколтеха и их коллеги повысили качество углеродного материала для электродов, подвергнув его воздействию воздушной плазмы. В результате улучшились характеристики электрода, а именно они ограничивают производительность высокотехнологичных источников тока — топливных элементов. Это перспективные устройства для эффективной и сравнительно экологичной выработки электроэнергии из горючего топлива.

Международная команда исследователей, включающая ученых ФИАН и МФТИ провела анализ радионаблюдений высокого разрешения джета галактики М87 — выбрасываемой струи плазмы из окрестности массивной черной дыры. Ученые определили богатую внутреннюю структуру джета и визуально показали, что в ней преобладают три спиральные нити, которые, вероятно, возникают в результате неустойчивости Кельвина-Гельмгольца, развивающейся в сверхзвуковом потоке.

Исследователи Сколковского института науки и технологий совместно с коллегами из NorthWest Research Associates, Грацского университета и Обсерватории Канцельхоэ разработали инновационный метод DIRECD (Dimming InfeRred Estimate of CME Direction), который позволяет выполнить раннюю оценку направления распространения коронального выброса массы в трехмерном пространстве. Эти данные имеют важное значение для снижения негативного воздействия солнечных явлений на многие сферы промышленности и технологические системы в космосе и на Земле.

Начну с краткого ответа. Пламя нельзя называть плазмой по двум причинам: 1. Во-первых, пламя не одно простое или сложное вещество, а среда, в которой множество разных простых или сложных веществ постоянно реагируют, следовательно, термин «агрегатное состояние» корректно к нему применить невозможно. 2. Во-вторых, пламя хоть и проявляет поведение, приписываемое плазме как основное ее свойство (электропроводность),...

Плазменная сварка применяется во многих сферах промышленности. С ее помощью соединяют металлические детали для медицинской аппаратуры, приборов, автомобилей, самолетов и ракет. Но достичь постоянного качества сварного шва удается не всегда, а его дефекты уменьшают надежность и срок службы изделий. Ученые Пермского Политеха предложили модернизированный метод плазменной сварки — он обеспечит стабильность формирования сварочных валиков и высокое качество соединения деталей.

Занимаясь работой и бытовыми делами, человек часто получает микротравмы: ожоги, порезы, ссадины. Чтобы не допустить воспаления и ускорить процесс заживления, применяют специальные мази, гели, медицинский клей. Гели быстро впитываются, а клей только закрывает рану от инфекции, в то время как мазь за счет своей консистенции питает сухую кожу и долго остается на ее поверхности, воздействуя на травму. Ученые ПНИПУ разработали рецепт мази против ожогов и ран с альбумином (белком крови) человека – она проста в изготовлении, легко наносится и оказывает антибактериальное и заживляющее действие.

Исследователи из британской компании Tokamak Energy Ltd, Ок-Риджской национальной лаборатории (США), а также Института энергетики и исследований климата (Германия) установили рекорд по температуре плазмы для сферического токамака.

Физики из ОИВТ РАН, НИУ ВШЭ и МФТИ разработали открытый код OpenDust, который впервые в мире позволяет моделировать движение микрочастиц конденсированного состояния в плазменном потоке. OpenDust оптимизирован под использование графических процессоров и за счет этого позволяет значительно ускорить расчет сил, действующих на микрочастицы, в десятки раз опережая существующие аналоги.

Ученые НИЯУ МИФИ впервые исследовали накопление гелия и дейтерия в перспективных «умных» сплавах W-Cr-Y. По их мнению, это поможет подбирать сплавы для использования в термоядерных реакторах.