Banbrytande ny forskning visar att joniseringsinducerad självkanalisering av en mikrovågsstråle kan uppnås vid en betydligt lägre effekt av mikrovågsstrålen och gastryck för radiellt ojämn plasma med minimal densitet på axeln än i fallet med plasma som bildas som resultat av gasjonisering.

I journalen Plasmas fysik , Israel Institute of Technology forskare rapporterar att de observerar denna effekt för första gången och studerar den i detalj i ett plasma som preliminärt bildas av en radiofrekvent urladdning, i en lågtrycksgas ( <150 Pa). De kunde göra detta genom att använda analytisk modellering och numeriska partikel-i-cell-simuleringar, och deras arbete fokuserar på konceptet om den olinjära effekten på plasma och magnetiska våginteraktion.

"Joniseringsinducerad plasmasjälvkanalisering är grunden för mikrovågsplasma wakefieldforskning, " sade huvudförfattaren Yang Cao. "Ett plasma wakefield är en våg som genereras av partiklar som färdas genom en plasma. Och ett mikrovågsplasma wakefield experiment kan ge oss information om laser wakefield forskning som är extremt svår att erhålla på grund av den korta tiden (femtosekund) och geometriska skalan som är involverad."

Detta arbete är betydande eftersom mikrovågor alltid kommer att divergera, till skillnad från lasrar som kan fångas in i optiska fibrer. "På det här sättet], en självinducerad "mikrovågsfiber" skapas som kan hjälpa mikrovågsugnen att fortplanta sig ett mycket längre avstånd, " sa Cao.

I framtiden, den mikrovågjoniseringsinducerade självkanaliseringseffekten skulle kunna användas för att ytterligare utforska mikrovågsplasmavakfältet eller, eftersom det är en form av riktad energi, det kan också hitta militära tillämpningar som ett riktat energivapen.