Un potente haz de electrones, utilizado para probar la resistencia y la resistencia a la radiación de los materiales, inicia no una, sino dos ondas de carga. La segunda es creada por el plasma en el diodo de vacío del acelerador, según descubrieron científicos del MIPT y del Kurchatov Institute NRC; los resultados se publicaron en la revista Physics of Plasmas.
El esquema de prueba es el siguiente: un haz de electrones incide en una fina capa superficial del objetivo, esta se calienta bruscamente, la presión aumenta, y luego la región se expande y la presión disminuye. Esta 'descarga' inicia una onda en el interior del material. Anteriormente se consideraba que esta era la única fuente de carga, y que los procesos en el plasma eran insignificantes.
Se realizaron pruebas en el acelerador de electrones de alta corriente 'Kalmar': se irradió un objetivo transparente con un haz y, al mismo tiempo, se monitorearon las ondas internas con un láser, y por separado, el brillo del plasma en el espacio del diodo.
Resultó que el plasma vive mucho más tiempo que el haz. En una de las muestras, brilló durante más de 5 microsegundos, mientras que el pulso duró 150-200 nanosegundos, una diferencia de decenas de veces. La simulación mostró que, al superar el umbral de 60 kA, el campo magnético comprime la columna de plasma, la presión aumenta y esta ejerce una presión adicional sobre el objetivo.
Esto permite interpretar las pruebas con mayor precisión: tener en cuenta no solo el calentamiento por el haz, sino también la presión adicional del plasma. En el laboratorio es difícil separar ambas contribuciones, por lo que el experimento debe complementarse con modelado. Para reactores, tecnología espacial e instalaciones de fusión termonuclear, esto significa una selección de materiales más fiable.
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