磁场对激光驱动的喷流演化影响的二维数值研究
Two-dimensional numerical study of effect of magnetic field on evolution of laser-driven jets作者机构：北京师范大学天文与天体物理前沿科学研究所北京102206 中国原子能科学研究院核物理研究所北京102413 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京师范大学天文系北京100875
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2023年第72卷第9期
页 面：297-306页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:12205382,U2267204,12005305) 中国科学院战略性先导研究计划(批准号:XDA25030700) 中国原子能科学研究院核物理研究所所长基金资助的课题
摘 要：喷流的触发机制、准直传输和稳定性一直是天体物理学的研究热点.近年通过观测和实验室研究发现磁场在喷流准直传输和加速中起着关键作用.本文利用开源的辐射磁流体模拟程序FLASH对强激光驱动聚苯乙烯(CH)平面靶产生的靶前喷流进行了二维的数值模拟,系统地考察和比较了Biermann自生磁场以及不同方向、不同初始强度的外加磁场对喷流演化的动力学.模拟结果表明Biermann自生磁场不会影响喷流的界面动力学,而外加磁场对等离子体出流具有重定向作用,平行于靶前等离子体出流中心流向的外加磁场有助于喷流的产生和准直传输.其形成和演化过程是等离子体热压、磁压以及冲压三者相互竞争的结果.在受力方面,在喷流演化过程中等离子体热压梯度力和磁压力起决定性作用.研究结果为后续开展和喷流相关的实验研究提供借鉴,也有助于加深对天体喷流演化的理解.
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