作者:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室迈克尔·帕迪拉 该图显示了在相同温度和密度以及相同厚度下两个圆柱形Sc等离子体的Heα面发射；它们之间的唯一区别是它们的半径(由内部图像指示)
光谱被归一化为约4295电子伏的光学细线的峰值
水平虚线表示从光学上较粗的共振线(~ 4315电子伏)发出的光，由于这种几何效应，显示出明显的差异
荣誉:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 研究人员第一次在一个受控的实验室环境中隔离了等离子体几何形状对其x光发射光谱的影响——等离子体发射的辐射的能量分布
这项工作也是第一个描述天体物理学中共振散射现象的理论实验平台
这种现象是在足够大和足够密度的等离子体中发现的，在等离子体中，光子在系统中被发射，并且有可能被多次再吸收和再发射
此外，研究人员首次仅从等离子体的光谱中观察到等离子体的几何反转
由现任职于波尔多大学的博士后研究员加布里埃尔·佩雷斯-卡列霍和他在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的同事领导，这项工作刊登在《物理评论快报》上
这项工作是罗切斯特大学欧米茄激光设备光学深度实验系列的一部分，是LLNL和牛津大学的合作项目
“非各向同性等离子体的光谱——诊断它们的温度和密度的基础——根据观察者的位置而变化，”该工作的主要作者佩雷斯-卡列霍说
“虽然这个问题有理论上的解决办法，但由于等离子体几何形状与其他变量分离的困难，还没有得到实验上的证实
我们现在能够仅仅从等离子体的x光光谱中获得等离子体几何形状如何变化的信息
" 能够研究这些几何变化如何依赖于不同几何的有利角度，将为异常天体物理学数据提供新的见解，甚至可以用于诊断惯性约束聚变内爆的条件
佩雷斯-卡列霍解释说，这项工作将有利于天体物理学，因为研究人员可以确定星系团或恒星大气中结构的几何形状，而这是目前的仪器无法解决的
他说这项研究也将有益于使用圆柱形示踪剂的ICF实验
“这可以通过时间分辨示踪剂的光谱并观察其几何形状如何随时间变化来实现，”他说
“研究人员可以获得内爆流体动力学演化的更多信息
" “我们的目标是为采用一种更直观的物理过程概念提供实验和理论依据，这种物理过程通常看起来非常复杂，”LLNL理论团队负责人杜安·利达尔说
“共振散射效应的历史根源在于观测和理论天体物理学
我们现在可以把一些东西还给天文学家，他们正致力于推断辐射源的物理条件和几何形状，这显然是无法控制的
天体物理学和HED物理学这两个原本截然不同的领域在规模和时间尺度上有很大的不同，它们之间的相互交流是这个项目更令人兴奋的方面之一
" 为了进行这项工作，研究人员使用了圆柱形铍靶，其中包含一个钪/钒混合物的掩埋圆盘
通过用相同的激光照射轮廓拍摄铍的正面和背面，研究人员成功地产生了均匀的钪/钒等离子体柱
X射线分幅相机用于观察目标的轴向和径向膨胀(从而始终提供其几何形状和密度的测量)，X射线分幅光谱仪用于测量其光谱，包括轴向和径向发射(从而始终获得其温度和光谱发射)
通过改变埋层圆盘的半径，研究人员成功地产生了两种等离子体，它们遵循相同的温度和密度路径演化，但半径不同(两种情况下圆盘的厚度遵循相同的路径)
这给了团队光谱测量的直接影响，只改变等离子体的半径
该小组在欧米茄设施进行了研究，并展示了高功率激光照射产生的圆柱形等离子体发射的x光光谱的影响，证实了共振散射的几何解释
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