Saturation of magnetised plasma turbulence by propagating zonal flows

L'article démontre que la turbulence à l'échelle ionique dans les plasmas de tokamak est régulée par un nouveau mode de flux zonal propagatif, le mode secondaire toroïdal, qui, en se développant au-delà d'un seuil critique, cisaille les tourbillons turbulents et permet d'établir des lois d'échelle pour le flux de chaleur turbulent.

Richard Nies, Felix Parra, Michael Barnes, Noah Mandell, William DorlandWed, 11 Ma🔬 physics

An Interpretable Operator-Learning Model for Electric Field Profile Reconstruction in Discharges Based on the EFISH Method

Cette étude présente le Decoder-DeepONet (DDON), un modèle d'apprentissage automatique interprétable basé sur l'apprentissage d'opérateurs qui surpasse les méthodes précédentes pour reconstruire avec précision et généralité les profils de champ électrique dans les décharges à partir de signaux EFISH, même avec des données d'entrée incomplètes.

Zhijian Yang, Edwin Setiadi Sugeng, Mhedine Alicherif, Tat Loon ChngWed, 11 Ma🤖 cs.LG

Spherical compression of an applied magnetic field in inertial confinement fusion

Cet article présente un modèle analytique démontrant que la compression d'un champ magnétique appliqué dans la fusion par confinement inertiel amplifie le champ central tout en créant un champ radial plié à la périphérie qui annule l'isolation thermique, révélant ainsi qu'un champ initial en configuration miroir offre une meilleure suppression des pertes qu'un champ axial standard.

R. Spiers, A. Bose, C. A. Frank, D. J. Strozzi, J. D. Moody, C. A. Walsh, B. A. HammelWed, 11 Ma🔬 physics

Nonlinear generation of global zonal structures in gyrokinetic simulations of TCV and ASDEX Upgrade magnetic configurations

En utilisant des simulations gyrocinétiques avec le code ORB5 sur les configurations magnétiques de TCV et d'ASDEX Upgrade, cette étude démontre que des structures zonales globales cohérentes dans la gamme de fréquence des modes acoustiques géodésiques sont générées de manière non linéaire par la partie haute fréquence du spectre de turbulence, un mécanisme confirmé par des simulations auto-cohérentes et par une excitation artificielle des modes turbulents.

I. Novikau, A. Biancalani, A. Bottino, E. Poli, G. D. Conway, P. Manz, L. Villard, N. Ohana, ASDEX Upgrade TeamWed, 11 Ma🔬 physics

Mode-Selective Laser Propagation and Absorption in Strongly Magnetized Inhomogeneous Plasma

Cet article examine systématiquement la propagation et l'absorption collisionnelle de la lumière laser dans un plasma inhomogène fortement magnétisé, révélant que les ondes circulairement polarisées à gauche voient leur absorption augmenter avec le champ magnétique, tandis que les ondes à droite peuvent pénétrer les plasmas surdenses sous forme de modes siffleurs au-delà d'un certain seuil, permettant ainsi un dépôt d'énergie profond.

Kun Li, Wuhan Wu, Yuxi Li, Mingyang YuWed, 11 Ma🔬 physics

Sparse identification of effective microparticle interaction potential in dusty plasma from simulation data

Cet article présente l'application de la méthode SINDy avec une formulation faible pour identifier de manière parcimonieuse les potentiels d'interaction entre microparticules dans les plasmas poussiéreux à partir de données de simulation, tout en discutant de leur transférabilité vers des données expérimentales issues d'installations comme PK-4.

Zachary Brooks Howe, Lorin Swint Matthews, Truell Hyde, Luca Guazzotto, Evdokiya KostadinovaWed, 11 Ma🔬 physics

Self-mediation of runaway electrons via self-excited wave-wave and wave-particle interactions

Cette étude présente les premières simulations cinétiques complètes montrant que les instabilités d'ondes auto-excitées par des électrons runaway dans un plasma chaud provoquent une diffusion rapide vers l'arrière, réduisant de près de moitié le courant transporté par ces électrons à haute énergie bien plus rapidement que la durée des expériences tokamak.

Qile Zhang, Yanzeng Zhang, Qi Tang, Xian-Zhu TangTue, 10 Ma🔬 physics

Imposing quasineutrality on electrostatic plasmas via the Dirac theory of constraints

Cet article présente une méthode fondée sur la théorie des contraintes de Dirac pour imposer la quasi-neutralité et la conservation de la charge dans les systèmes Vlasov-Poisson et Vlasov-Ampère, éliminant ainsi le champ électrique des équations cinétiques tout en introduisant de nouveaux termes de force advectionnels, dont la validité est confirmée par des simulations numériques.

D. A. Kaltsas, J. W. Burby, P. J. Morrison, E. Tassi, G. N. ThroumoulopoulosTue, 10 Ma🔬 physics

Electrospray Thruster Plume Impingement on CubeSat Solar Arrays: A Particle-Tracking Study

Cette étude présente une simulation de suivi de particules validée qui quantifie l'impact des plumes de propulseurs électrospray sur les panneaux solaires des CubeSats, fournissant des directives de conception optimisées pour différents formats (1U, 3U, 6U) et configurations de montage afin de minimiser la contamination et maximiser l'efficacité de la poussée.

Ethan Kahn (Unaffiliated, Zürich, Switzerland)Tue, 10 Ma🔬 physics

Bell Plesset Effects on Rayleigh Taylor Instability of Three Dimensional Spherical Geometry

Cet article développe une théorie faiblement non linéaire pour l'instabilité de Rayleigh-Taylor sur une interface sphérique variable dans le temps, révélant que les effets de Bell-Plesset amplifient considérablement la croissance de l'instabilité et canalisent préférentiellement l'énergie vers des modes axisymétriques grâce au couplage non linéaire.

Xilai Li, Yilin Wu, Zhengnuo Chen, Mengqi Yang, Jie ZhangTue, 10 Ma🔬 physics

Kinetic Route to Helicity-Constrained Decay

En s'appuyant sur des simulations PIC 2D3V, cette étude révèle que la décroissance de la turbulence sous-ionique est régie par une contrainte de cancellation dominée par des régions intermittentes où EB0\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0, conduisant à la proposition d'une densité d'hélicité compensée par une source qui satisfait une identité de bilan locale exacte et présente des plateaux d'intégrale à deux points quasi-invariants.

Dion LiTue, 10 Ma🔭 astro-ph

Effect of front surface engineering on high energy electron, X-ray and heavy ion generation from Relativistic laser interaction with thick high-Z targets

Cette étude menée sur le laser Scarlet démontre que, bien que des revêtements de faible densité puissent théoriquement améliorer le couplage laser-cible, les revêtements testés sur des cibles de tantale trop épaisses ont réduit l'intensité incidente, rendant les cibles nues plus efficaces pour la génération d'électrons et de rayons X, tandis que les revêtements en mousse et nanofils ont favorisé l'accélération d'ions lourds, soulignant ainsi l'importance critique du contrôle de la densité et de l'épaisseur des revêtements.

J. Twardowski (Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), C. Kuz (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), A. S. Bogale (Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA, Center for Energy Research, University of California San Diego, La Jolla, CA, USA), Z. Su (Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), A. Lee (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), R. Kaur (Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), M. Eder (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), Y. Noor (Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), D. P. Broughton (Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA), Md Kazi Rokunuzzaman (Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), R. Hollinger (Electrical and Computer Engineering Dept, Colorado State University, Fort Collins, CO, USA), A. Blackston (Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), J. Strehlow (Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA), A. Baraona (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), P. Spingola (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), G. Tiscareno (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), D. Hanggi (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), B. Unzicker (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), C. -S. Wong (Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA), G. K. Ngirmang (National Sciences and Science Education, National Institute of Education, Nanyang Technological University, Singapore, Singapore), F. N. Beg (Center for Energy Research, University of California San Diego, La Jolla, CA, USA), D. Schumacher (Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA), E. Chowdhury (Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA, Department of Electrical and Computer Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA, Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA)Tue, 10 Ma🔬 physics

Inefficiency of chiral dynamos in protoneutron stars and the early universe

Cette étude démontre que l'instabilité du plasma chiral, souvent invoquée pour générer des champs magnétiques dans les étoiles à neutrons et l'univers primordial, est fortement entravée, voire supprimée, par le retournement chiral dans les conditions réalistes de création d'asymétrie chirale, rendant les dynamos chiraux peu efficaces sauf peut-être près de la transition électrofaible.

Valentin A. Skoutnev, Andrei M. BeloborodovTue, 10 Ma🔭 astro-ph

MMS Observations of Kinetic Alfvén Wave Turbulence and Steep Kinetic-Range Spectra in the Outer Plasma Sheet Boundary Layer

En utilisant les données haute résolution de la mission MMS, cette étude révèle la présence de turbulence d'ondes d'Alfvén cinétiques dans la couche limite externe de la feuille de plasma magnétosphérique, caractérisée par des pentes spectrales raides et des champs électriques parallèles impulsionnels qui soutiennent l'hypothèse d'un amortissement collisionnel à des échelles cinétiques.

Mani K Chettri, Hemam D. Singh, Rupak MukherjeeTue, 10 Ma🔭 astro-ph

Compression-Driven Kinetic Instabilities in Magnetically Arrested Disks

Cette étude utilise des simulations numériques pour démontrer que la compression perpendiculaire dans les disques d'accrétion magnétiquement arrêtés génère des instabilités cinétiques qui régulent l'anisotropie de pression et accélèrent les particules, fournissant ainsi des contraintes cruciales pour les modèles fluides globaux de l'accrétion autour des trous noirs.

Vedant Dhruv, Lorenzo Sironi, Jordy Davelaar, Aaron TranTue, 10 Ma🔭 astro-ph

Spatiotemporal Properties of Compressible Magnetohydrodynamic Turbulence from Space Plasma

En utilisant des données de la mission Cluster, cette étude révèle que les modes lents de la turbulence magnétohydrodynamique compressible subissent une transition d'un régime faible à fort, contrairement aux modes rapides qui restent faiblement turbulents, offrant ainsi une caractérisation complète des propriétés spatio-temporelles de ces fluctuations dans la magnétogaine terrestre.

Siqi Zhao, Huirong Yan, Terry Z. Liu, Chuanpeng Hou, Ka Ho YuenTue, 10 Ma🔭 astro-ph