008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
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■020    ▼a9798380349031
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30686735
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aDorst,  Robert  Spencer.
■24510▼aHigh  Repetition  Rate  Mapping  of  the  Different  Regimes  of  Laminar  Collisionless  Coupling▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  California,  Los  Angeles.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(140  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Niemann,  Christoph.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Los  Angeles,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aThroughout  this  work,  the  collective  electromagnetic  effects  that  mediate  the  transfer  of  energy  from  an  energetic,  dense  plasma  species  to  a  relatively  tenuous,  magnetized  plasma  species  are  studied.  These  are  observed  to  play  an  important  role  in  a  wide  variety  of  space  and  astrophysical  environments  such  as  supernova  remnants,  coronal  mass  ejections,  planetary  bow-shocks,  and  man  made  ionospheric  explosions.  Laboratory  experiments  can  create  scaled  versions  of  these  systems  using  smaller  denser  plasmas  characterized  by  similar  dimensionless  parameters.  These  can  complement  in-situ  measurements  and  validate  theoretical  and  computational  models.  One  of  the  greatest  advantages  of  laboratory  experiments  lies  in  the  direct  control  of  parameters  and  in  the  repeatability,  which  allows  for  many-point  measurements  of  the  interaction  over  successive  data  runs.Experiments  performed  at  UCLA  combined  a  high-energy  laser  and  the  Large  Plasma  Device  (LADP)  to  investigate  collisionless  coupling  between  an  exploding  laser-produced  plasma  (LPP)  and  a  magnetized  helium  plasma.  A  laser  induced  fluorescence  (LIF)  diagnostic  has  been  developed  and  optimized  using  collisional-radiative  modeling  to  investigate  the  spatially  and  temporally  evolving  ion  velocity  distribution  function  of  the  LPP  as  it  interacts  with  the  magnetized  plasma.  LIF  measurements  provide  new  insight  into  the  two  primary  drivers  that  transfer  energy:  the  magnetic  structure  feature  which  moves  ions  down  magnetic  field  gradients  and  the  Larmor  feature  which  induces  an  ExB  drift  in  the  ambient  plasma.  Two  experiments  were  conducted  to  investigate  the  different  coupling  regimes.The  first  experiment  observes  the  coupling  when  the  expansion  of  the  LPP  is  sub-Alfvenic  (M\uD835\uDC34  =  \uD835\uDC63/\uD835\uDC63\uD835\uDC34    1).  The  LIF  diagnostic  maps  the  deceleration  of  LPP  ions  in  the  region  where  large  magnetic  gradients  are  observed.  Three  dimensional  particle-in-cell  (PIC)  simulations  reproduce  the  measured  quantities  well  and  offer  new  insight  into  the  electric  fields  responsible  for  coupling.  Measurements  in  combination  with  PIC  simulations  show  that  energy  is  transferred  from  the  energetic  species  to  the  magnetized  species  consistent  with  the  magnetic  structure  term.  Directly  measuring  particle  distribution  functions  with  LIF  significantly  improves  the  initialization  of  the  simulations.The  second  experiment  investigates  coupling  when  the  expansion  is  super-Alfvenic  (M\uD835\uDC34  =  \uD835\uDC63/\uD835\uDC63\uD835\uDC34    1).  We  observe  the  formation  and  propagation  of  an  additional  magnetic  structure,  or  "blob",  in  the  ambient  plasma  that  separates  a  relatively  large  distance  (∼  0.4\uD835\uDEFF\uD835\uDC56)  from  the  bulk  diamagnetic  cavity  (∼  \uD835\uDEFF\uD835\uDC56).  This  blob  is  observed  to  coincide  with  the  focusing  of  the  LPP  ions  into  a  jet-like  structure  which  results  from  magnetic  pressure  gradients  that  act  perpendicularly  to  both  the  magnetic  field  and  bulk  LPP  direction  of  motion.  Magnetized  ambient  ions  are  observed  to  accelerate  along  a  trajectory  consistent  with  Larmor  coupling  in  the  regions  where  LPP  ions  are  observed  to  stream  across  magnetic  field  lines.  The  formation  of  the  blob  is  consistent  with  an  electron  population  confined  between  the  Larmor  electric  fields  created  by  the  jet-like  ion  flow  and  the  charge  separation  electric  fields  created  from  the  accelerated  helium  ions.
■590    ▼aSchool  code:  0031.
■650  4▼aPlasma  physics.
■650  4▼aNuclear  physics.
■650  4▼aElectromagnetics.
■653    ▼aPlasma  species
■653    ▼aIonospheric  explosions
■653    ▼aMagnetic  gradients
■653    ▼aHelium  ions
■653    ▼aCoronal  mass  ejections
■690    ▼a0759
■690    ▼a0756
■690    ▼a0607
■71020▼aUniversity  of  California,  Los  Angeles▼bPhysics  0666.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-03B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0031
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16935255▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024