超冷等离子体首次在实验室实现磁约束

根据《物理评论快报》最近的一份报告，莱斯大学的物理学家找到了一种方法，可以用磁性瓶子捕获世界上最冷的等离子体。这一技术成果有助于推动清洁能源、空间气象和天体物理学的研究。

等离子体作为在最极端的环境和特定条件下形成的电子和离子的汤，本质上是很难观察到的。但莱斯大学自然科学系主任汤姆基利安(Tom killian)说：“为了理解太阳风是如何与地球相互作用的，或者如何通过核聚变产生清洁能源，有必要理解等离子体在磁场中的行为。”

研究小组在最新实验中使用的等离子体被描述为世界上最冷的等离子体，其温度比绝对零度高约1，即-272。一旦产生这种超冷等离子体，它会迅速膨胀，并在几千分之一秒内完全消散。研究小组使用所谓的四极磁铁装置来捕获并保持超冷等离子体百分之一秒。

在聚变反应堆中，等离子体流被加热到高达1.5亿摄氏度的温度，并用磁铁稳定以产生电能。保持等离子体足够长的时间来发生这些反应是追求清洁核聚变能源的关键。研究人员说，在非常原始的实验室等离子体中观察事物有助于更好地理解粒子如何与磁场相互作用。

基利安说，这一成就为在更复杂的环境中研究中性等离子体，如太阳大气或白矮星，提供了一个干净可控的试验台。太阳物理学家之前很少观察到太阳大气中的具体特征，因为部分大气位于相机和这些特征之间，无关的现象会掩盖他们想要观察的东西。瓶装超冷等离子体为他们研究太阳风中的等离子体与地球磁场碰撞时的反应，或者研究太阳大气中的特殊特性提供了新的途径。