Laboratory Studies of the Magneto-Rotational Instability in a Plasma

等离子体磁旋转不稳定性的实验室研究

基本信息

  • 批准号:
    1211937
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-09-15 至 2015-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

AST-1211937ForestThis project begins the first ever study of the magnetorotational instability (MRI) in a plasma experiment. The MRI is potentially very important in plasma astrophysics, but it has only been studied theoretically, numerically, and in a limited fashion in liquid metal experiments as a substitute for plasma. The MRI studies planned here will be carried out in the Plasma Couette Experiment (PCX), a novel experiment that both confines and stirs a hot plasma, with the parameters necessary for observing the MRI. Accretion is a fundamental process in astrophysics whereby interstellar gas and plasma collapse into rotating disks around a central, point-like accreting object. There must be a mechanism that causes disk matter to lose orbital energy, transport angular momentum outward, and fall into the central object. The MRI is a leading candidate for this mechanism, based on theory and numerical simulations. This study builds on the recent excitement caused by liquid metal experiments to investigate the onset conditions for the MRI. A plasma experiment has several advantages over a liquid metal experiment, including that most naturally occurring accretion disks are made up of plasmas, that it allows larger and more realistic magnetic Reynolds numbers, and that it permits independent adjustment of the viscosity and the conductivity. The PCX has recently demonstrated high speed, MRI-stable Couette flows, and this work will 1) search for signs of the MHD instability, 2) compare results with numerical simulations; 3) measure the effective momentum transport of the saturated instability; and 4) identify physical effects which are plasma specific and beyond the standard magnetohydrodynamics model.The PCX experiments will have broad impact on all flow-driven MHD problems and will continue a strong connection between laboratory plasma physicists and astrophysics facilitated by the NSF Center for Magnetic Self-Organization in Laboratory and Astrophysical Plasmas. This award supports a single graduate student to carry out the proposed experiments, with partial support for technical staff and student supervision.
AST-1211937森林这个项目开始了有史以来第一次在等离子体实验中研究磁旋转不稳定性(MRI)。 磁共振成像在等离子体天体物理学中具有潜在的重要性,但它仅在理论上,数值上进行了研究,并且在液态金属实验中以有限的方式作为等离子体的替代品。 这里计划的MRI研究将在等离子体库埃特实验(PCX)中进行,这是一种新颖的实验,既限制又搅拌热等离子体,具有观察MRI所需的参数。 吸积是天体物理学中的一个基本过程,星际气体和等离子体坍缩成围绕中心点状吸积物体旋转的圆盘。 必须有一种机制,使盘物质失去轨道能量,向外输送角动量,并落入中心物体。 基于理论和数值模拟,MRI是这种机制的主要候选者。 这项研究建立在最近的兴奋引起的液态金属实验,以调查的MRI的发病条件。 等离子体实验比液态金属实验有几个优点,包括大多数自然发生的吸积盘是由等离子体组成的,它允许更大和更现实的磁雷诺数,并且它允许独立调整粘度和电导率。 PCX最近演示了高速、MRI稳定的Couette流,本工作将1)寻找MHD不稳定性的迹象,2)将结果与数值模拟进行比较,3)测量饱和不稳定性的有效动量输运,4)测量饱和不稳定性的有效动量输运。4)识别等离子体特有的、超出标准磁流体力学模型的物理效应。PCX实验将对所有流动产生广泛的影响,驱动的MHD问题,并将继续实验室等离子体物理学家和天体物理学之间的强有力的联系,促进了NSF中心的磁自组织在实验室和天体物理等离子体。 该奖项支持一名研究生进行拟议的实验,部分支持技术人员和学生监督。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Cary Forest其他文献

Initial study on thermal stability of cold spray tantalum coating irradiated with deuterium for fusion applications
聚变应用氘辐照冷喷涂钽涂层热稳定性初步研究
  • DOI:
    10.1088/1402-4896/ad0098
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    M. Ialovega;T. Dabney;Marcos Navarro Gonzalez;H. Yeom;Danah Velez;Evan Willing;Jay K Anderson;T. Angot;R. Bisson;Cary Forest;A. Kreter;O. Schmitz;Kumar Sridharan
  • 通讯作者:
    Kumar Sridharan

Cary Forest的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Cary Forest', 18)}}的其他基金

Laboratory Studies of the Magneto-Rotational Instability in Plasma
等离子体磁旋转不稳定性的实验室研究
  • 批准号:
    1518115
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Laboratory Studies of Dynamos
发电机的实验室研究
  • 批准号:
    1004269
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Experimental Investigation of Reconnection in a Line-tied Plasma
线结等离子体中重联的实验研究
  • 批准号:
    0903900
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
MRI: Development of a Plasma Dynamo Facility for Experimental Investigations of Fundamental Processes in Plasma Astrophysics
MRI:开发等离子体发电机设施,用于等离子体天体物理学基本过程的实验研究
  • 批准号:
    0923258
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Laboratory Studies of the Magneto-Rotational Instability in a Plasma
等离子体磁旋转不稳定性的实验室研究
  • 批准号:
    0808095
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Liquid Metal Studies of Dynamos
发电机的液态金属研究
  • 批准号:
    0205240
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: An Experimental MHD Dynamo
职业生涯:实验性 MHD 发电机
  • 批准号:
    9734316
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似海外基金

CAREER: Continuum Kinetic Studies of Hydrodynamic and Magneto Hydrodynamic Instabilities
职业:流体动力学和磁流体动力学不稳定性的连续动力学研究
  • 批准号:
    2345433
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Continuum Kinetic Studies of Hydrodynamic and Magneto Hydrodynamic Instabilities
职业:流体动力学和磁流体动力学不稳定性的连续动力学研究
  • 批准号:
    1847905
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
THz magneto-optical studies of 3-D topological Dirac and Weyl semimetals
三维拓扑狄拉克和韦尔半金属的太赫兹磁光研究
  • 批准号:
    1610554
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Laboratory Studies of the Magneto-Rotational Instability in Plasma
等离子体磁旋转不稳定性的实验室研究
  • 批准号:
    1518115
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Studies on interfacial electron transfer in the nonionic vesilcels towards development of photo and magneto functional materials
非离子囊泡中的界面电子转移研究,以开发光磁功能材料
  • 批准号:
    15K05384
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Magneto-Optical Studies of Charge dissociation, Transport, and Collection in Organic Solar Cells
有机太阳能电池中电荷解离、传输和收集的磁光研究
  • 批准号:
    1102011
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI-R2: Development of Magneto-Optics Kerr Effect for in-situ dynamic studies of film growth
MRI-R2:用于薄膜生长原位动态研究的磁光克尔效应的发展
  • 批准号:
    0958950
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
High Efficiency Noble Gas Trace Analysis employing a magneto-optical trap for Earth Sciences and Non-proliferation Studies
采用磁光阱进行高效稀有气体痕量分析,用于地球科学和防扩散研究
  • 批准号:
    165353430
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Research Grants
Theoretical and Experimental Studies of the Magneto-Rayleigh-Taylor Instabilities
磁瑞利泰勒不稳定性的理论与实验研究
  • 批准号:
    0903340
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Studies on Plasmon-assisted magneto-optical effects and device application
等离激元辅助磁光效应研究及器件应用
  • 批准号:
    20560298
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 25.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了