无碰撞磁场重联地面实验平台的研制与建设
张乔枫1
谢锦林2
桑龙龙1
杨发1
唐磊1
白子逸1
刘悠然2
胡市航1
陆全明1
1.中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥 2300262.中国科学技术大学核科学与技术学院,合肥 230026
摘要：中国科学技术大学无碰撞磁场重联实验平台(KRX)是以揭示无碰撞磁场重联的触发机制、对无碰撞磁场重联电子扩散区的结构及相关等离子体波动进行深入细致研究为目标而建设的大型等离子体装置,是开展空间环境基本物理过程地面实验模拟的综合性平台.装置主体为直线位形,真空室直径 3m,由多段拼接而成,整体呈胶囊型,内部采用 2m×1m全球最大氧化物阴极源产生均匀的背景等离子体.装置外部环绕 10组导向场磁线圈,内部由上下两块平行电流板通同向脉冲电流构建重联磁场位形,脉冲电源采用"H"桥结构实现了可控的变速率重联驱动.在装置四周共开设 200多个真空窗口,能够通过探针阵列及太赫兹偏振干涉仪、激光诱导荧光等先进光学诊断系统对磁场重联过程开展全域、主动、高精度的测量.该平台是最新一代磁场重联实验平台,其重联区域尺寸达到 10倍离子惯性长度,伦德奎斯特数S有望达到 105,为开展无碰撞磁场重联实验创造了良好条件,能够对磁场重联过程开展多尺度、全面细致的研究,是卫星观测和数值模拟研究重要补充.目前,实验平台已完成基础建设以及诊断等关键组件的研制,并在小型装置预研结果的基础上完善了针对多尺度、多磁岛合并、三维磁场重联等热点问题的研究方案.
关键词：空间环境磁场重联等离子体装置地面实验
分类号：P351(空间物理)
论文发表日期：2024-05-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 317-328 )
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