725 papers
Deze sectie op Gist.Science richt zich op de fascinerende wereld van plasmafysica, het onderzoek naar de vierde toestand van materie. Plasma komt voor in alles van bliksem tot sterren en maakt het mogelijk om nieuwe energiebronnen en geavanceerde materialen te ontwikkelen. Het is een dynamisch veld waar geladen deeltjes en elektromagnetische velden samenspelend complexe verschijnselen creëren.
Elk nieuw preprint dat op arXiv verschijnt binnen dit domein, wordt door onze systemen direct verwerkt. Wij bieden voor elke publicatie zowel een toegankelijke samenvatting in gewone taal als een gedetailleerde technische analyse, zodat zowel leken als experts de inzichten kunnen begrijpen. Hieronder vind je de meest recente bijdragen uit deze spannende tak van de natuurkunde.
Dit rapport vat de 7e ALEGRO-workshop samen die in maart 2026 werd gehouden, waarbij de internationale gemeenschap bijeenkwam om de voortgang in geavanceerde wakefield-versnellers te beoordelen, het ontwerp van een toekomstige 10 TeV lineaire collider te bespreken en toepassingen te verkennen die variëren van hoge-energiefysica tot vrije-elektronenlasers en AI-gestuurde versnellerbesturing.
Deze studie toont aan dat geïntegreerde betatron röntgensignalen en zichtbare plasma lichtemissies dienen als effectieve niet-invasieve diagnostica voor het monitoren van energieoverdracht van een drive beam naar plasma in FACET-II wakefield acceleratie-experimenten, wat wordt aangetoond door sterke lineaire correlaties tussen deze optische signalen en het energieverlies van de drive beam.
Dit artikel introduceert TORAX, een open-source, differentieerbare tokamak-transportsimulator gebouwd in JAX die gebruikmaakt van automatische differentiatie en JIT-compilatie om snelle, gradiëntgebaseerde optimalisatie voor plasma-scenario-modellering, pulsontwerp en controle mogelijk te maken.
Deze studie maakt gebruik van directe numerieke simulaties om aan te tonen dat in zwak samendrukbare magnetohydrodynamische turbulentie met een sterk geleidingsveld de residuele energietransitie en spectrale schaling fundamenteel worden bepaald door het drijfmechanisme (snelheid versus magnetisch) en de plasma-beta, waarbij magnetisch gedreven gevallen dynamische uitlijning en een nagenoeg nul residuele energie vertonen, terwijl kinetisch gedreven gevallen positieve residuele energie vertonen met hellingen die steiler worden naarmate de magnetisatie toeneemt.
Dit artikel stelt een nieuw plasma-wakefield versnellingsschema voor genaamd regeneratieve cascadeerbaarheid, waarbij elke fase zelf een nieuwe elektronenbundel injecteert en de versnelde bundel gebruikt als driver voor de volgende, wat de generatie van een 1,1 TeV elektronenbundel met een lage energieverdeling mogelijk maakt met een compact tweefasig systeem terwijl de noodzaak voor complexe inter-fase uitlijning en synchronisatie wordt geëlimineerd.
Dit artikel demonstreert de generatie van een multi-GeV elektronenkam bestaande uit meer dan tien microbunches met onderscheidende energie- en tijdsseparaties door gebruik te maken van periodieke drive beam pinching en ionisatie-injectie binnen een plasma wakefield accelerator, waardoor femtoseconde-schaal in-situ fase-ruimte vormgeving wordt bereikt.
Deze studie onderzoekt hoe gelokaliseerde ferritische staalperturbaties de low-shear Heliotron J magnetische configuratie beïnvloeden, waarbij wordt onthuld dat hun impact op de rotationele transformatie en eilandbreedte zeer gevoelig is voor de installatielocatie vanwege de koppeling met het achtergrond niet-axisymmetrische veld, terwijl wordt aangetoond dat strategische passieve dipoolopstellingen de helicale rimpeling kunnen verminderen zonder de diepte van de magnetische wel te compromitteren.
Dit artikel demonstreert dat ruimtelijk ijle en temporeel onderbroken stochastische verhitting aan de basis van de zonne-transitierioen binnen een kinetisch kader op natuurlijke wijze de waargenomen temperatuurinversie en dichtheidsstructuur van coronaal-lussen reproduceert, waarbij onderscheidende thermische gedragingen worden onthuld in korttijdsregimes (gedomineerd door suprathermale effecten) en langtijdsregimes (isotherm) met variërende gevoeligheid voor collisionele effecten.
Dit artikel stelt voor dat fast radio bursts voortkomen uit de versnelling van laagfrequente elektromagnetische precursoren naar hoogfrequente straling via relativistische schokken die door gemagnetiseerde elektron-positronplasma's in magnetar-magnetosferen voortplanten, met voorspelde kenmerken die consistent zijn met waargenomen burst-eigenschappen.
Door gebruik te maken van ultrasnelle protonenradiografie op het OMEGA EP-lasersysteem hebben onderzoekers megagauss-niveau magnetische velden gemeten die worden gegenereerd door Rayleigh-Taylor-instabiliteit in door lasers gedreven plastic folies, waarbij zij vaststelden dat de experimentele waarnemingen van hydrodynamische evolutie en veldgeneratie goed overeenstemmen met 2-D magnetohydrodynamische simulaties.