Construa um plasmoide de Nachamkin de propósito

Why the library suggests it

Jack Nachamkin, escrevendo para o Phillips Laboratory da Força Aérea, trabalha o caso esfericamente simétrico e harmônico no tempo e encontra duas coisas que valem a pena construir contra: uma frequência crítica abaixo da qual a corrente não pode mais ser carregada pelos elétrons e o objeto permanece estável, e tamanhos ressonantes nos quais as condições de contorno do plasmoide são satisfeitas por soluções de vácuo comuns, de modo que nenhuma energia flui para dentro ou para fora. Um movimento vortical estável do plasma cancela exatamente a tensão eletromecânica dominante, e o que resta cai abruptamente conforme a frequência sobe (Force-Free Time-Harmonic Plasmoids, 1992). Uma linha separada pergunta o que mantém muitos núcleos de plasmoide em escala nanométrica juntos como um único objeto visível, e encontra uma força de troca quântica entre íons portadores de dipolo que alcança alguns por cento da energia eletromagnética em densidades iônicas de água líquida (Quantum exchange interaction of spherically symmetric plasmoids, 2012). O argumento de relaxamento que diz por que tal objeto se assenta numa forma é Magnetic Helicity, Spheromaks, Solar Corona Loops, and Astrophysical Jets (2017).

The experiment or build

Construa uma célula de descarga de radiofrequência cuja frequência de acionamento e dimensões de câmara sejam definidas a partir das próprias fórmulas de frequência crítica e tamanho ressonante de Nachamkin, num gás parcialmente ionizado na pressão que a análise assume. Varra a frequência pelo valor crítico previsto e varra a dimensão da cavidade pela ressonância prevista. A medição de assentamento é a vida útil do plasmoide em função da frequência de acionamento e do tamanho da cavidade, com um pico aparecendo no tamanho ressonante previsto e um limiar de estabilidade aparecendo na frequência crítica prevista. Um pico de vida útil que cai onde um cálculo de 1992 disse que cairia é um resultado forte; um pico de vida útil que cai noutro lugar é melhor ainda, porque corrige a teoria.