——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
院況簡介
1949年,伴隨著新中國的誕生,中國科學(xué)院成立。
作為國家在科學(xué)技術(shù)方面的最高學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和全國自然科學(xué)與高新技術(shù)的綜合研究與發(fā)展中心,建院以來,中國科學(xué)院時(shí)刻牢記使命,與科學(xué)共進(jìn),與祖國同行,以國家富強(qiáng)、人民幸福為己任,人才輩出,碩果累累,為我國科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國家安全做出了不可替代的重要貢獻(xiàn)。 更多簡介 +
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中國科學(xué)院學(xué)部
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中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副教授胡廣月和教授陸全明科研團(tuán)隊(duì),利用上?!吧窆猗颉备吖β始す庋b置,首次觀測到磁化無碰撞沖擊波中“費(fèi)米加速循環(huán)”的單次反射加速過程產(chǎn)生的準(zhǔn)單能離子。近日,研究成果在線發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》。
無碰撞沖擊波是宇宙中最強(qiáng)大的粒子加速器,磁化無碰撞沖擊波中的“費(fèi)米加速循環(huán)”最早被認(rèn)為是宇宙中高能帶電粒子的主要加速機(jī)制。在進(jìn)入“費(fèi)米加速循環(huán)”之前,帶電粒子必須被預(yù)加速到足夠大的回旋半徑以實(shí)現(xiàn)在磁化無碰撞沖擊波上下游之間反射。為此,學(xué)界提出了一些“預(yù)加速機(jī)制”解決這種“注入問題”。然而由于空間探測不足,目前對無碰撞沖擊波的形成和演化以及高能宇宙射線的加速過程仍然缺乏全面理解。
研究團(tuán)隊(duì)利用“神光Ⅱ”大型激光裝置燒蝕靶物質(zhì)產(chǎn)生的高速等離子體流,在磁化背景等離子體中驅(qū)動產(chǎn)生了400千米每秒、磁聲馬赫數(shù)6的超臨界磁化無碰撞沖擊波,測量到2至4倍于沖擊波速度的準(zhǔn)單能離子。這是首次在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)觀測到磁化無碰撞沖擊波中“費(fèi)米加速循環(huán)”對離子的單次反射加速現(xiàn)象,與衛(wèi)星在地球“弓形波”中探測到的現(xiàn)象一致。
研究表明,漂移加速主導(dǎo)了此次實(shí)驗(yàn)和地球“弓形波”中的離子加速過程,這一機(jī)制相較于沖浪加速機(jī)制具有更高的加速效率。該結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)室研究可以彌補(bǔ)遙感及飛行器探測的不足,有望顯著推動高能宇宙射線研究的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)觀測到引入的磁場可以顯著提高離子加速效率,這一發(fā)現(xiàn)為改進(jìn)激光驅(qū)動的離子加速器設(shè)計(jì)提供了參考。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.adn3320
(原載于《中國科學(xué)報(bào)》?2025-03-03?第3版?綜合)
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