Detailed characterization of a laboratory magnetized supercritical collisionless shock and of the associated proton energization
Notice bibliographique
Résumé
Collisionless shocks are ubiquitous in the Universe and are held responsible for the production of nonthermal particles and high-energy radiation. In the absence of particle collisions in the system, theory shows that the interaction of an expanding plasma with a pre-existing electromagnetic structure (as in our case) is able to induce energy dissipation and allow shock formation. Shock formation can alternatively take place when two plasmas interact, through microscopic instabilities inducing electromagnetic fields that are able in turn to mediate energy dissipation and shock formation. Using our platform in which we couple a rapidly expanding plasma induced by high-power lasers (JLF/Titan at LLNL and LULI2000) with high-strength magnetic fields, we have investigated the generation of a magnetized collisionless shock and the associated particle energization. We have characterized the shock as being collisionless and supercritical. We report here on measurements of the plasma density and temperature, the electromagnetic field structures, and the particle energization in the experiments, under various conditions of ambient plasma and magnetic field. We have also modeled the formation of the shocks using macroscopic hydrodynamic simulations and the associated particle acceleration using kinetic particle-in-cell simulations. As a companion paper to Yao et al. [Nat. Phys. 17, 1177–1182 (2021)], here we show additional results of the experiments and simulations, providing more information to allow their reproduction and to demonstrate the robustness of our interpretation of the proton energization mechanism as being shock surfing acceleration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».