دراسة جديدة تشرح كيفية توليد حقول مغناطيسية قويّة بسرعة وسهولة

الحقول المغناطيسية القوية
0

تعد الحقول المغناطيسية مُلازمة لتفاعل المادة الخفيفة، لكن بسبب هيمنة تأثيرات الحقل الكهربائي في العديد من الأنظمة فإنّ الاستجابات المحرّضة مغناطيسياً ضعيفة وبالتالي يصعب دراستها. لتعزيز مثل هذه الاستجابات يمكن استخدام مجالات مغناطيسية قويّة ومع ذلك لطالما حيّرت إمكانيّة إنتاج الحقول المغناطيسية المكثفة بسرعة وسهولة العلماء، والآن اقترح فريق من الباحثين طريقة جديدة لإنتاج هذه الحقول.

في دراسة الجديدة أوجد باحثون من جامعة أوتاوا Ottawa والمجلس القومي للبحوث في كندا تقنيّة ليزر بسيطة نسبياً يمكن أن تنتج نبضات مغناطيسية قوية خلال زمن من رتبة فيمتو ثانية أو 1 على كوادريليون جزء من الثانية، وقد استندت هذه الدراسة على محاولات سابقة لتسريع عملية التوليد المغناطيسي.

استخدم العلماء الليزر سابقاً لدفع الإلكترونات في البلازما لكن هذه الطريقة تتطلب ليزرًا قويًّا لا يتوفر إلّا في عدد قليل جداً من المختبرات، إلّا أنّ الدراسة الجديدة تقترح استخدام إلكترونات مؤيّنة ضوئياً مُقادة بأشعة ليزر موجهّة ذات كثافة مُعتدلة، في مثل هذا النظام تأخذ خطوط الحقل الكهربائي شكل دائري حول محور الشعاع وتكون أكثر كثافةً في الجزء ذي الشكل الحلقي من المنطقة فتتحرك الإلكترونات حول الحلقة ويولد التيار مجال مغناطيسي في اتجاه الشعاع.

قدّم الباحثون أيضاً فكرة استخدام ليزر ثاني بتردد مساوٍ لضعفي تردد الليزر الأول مما يسمح بتغيير توقيت العملية لأن الإلكترونات تتحرك عندما يكون الحقل في ذروته. أظهرت عمليات المحاكاة أنّه إذا تم استخدام نبضة ليزر رئيسية بطاقة 11.3 ميكرو جول مع نبضة مضاعفة بطاقة 1.9 ميكرو جول، فإنّ مثل هذا النظام يمكن أن ينتج حقلًا مغناطيسيًّا بقدرة ثمانية تسلا في 50 فيمتو ثانية فقط.

0

شاركنا رأيك حول "دراسة جديدة تشرح كيفية توليد حقول مغناطيسية قويّة بسرعة وسهولة"