Científica de Cheliábinsk, propone un nuevo modelo de subarmónicos de emisión de plasma ultrafrío
Cheliábinsk, Cheliábinsk, Rusia, Asia.- Profesora asociada del Departamento de Física de Sistemas a Nanoescala del Instituto de Ciencias Naturales y Exactas de la Universidad Estatal de los Urales del Sur (Cheliábinsk) Lyudmila Svirskaya, en colaboración con Yuri Dumin de la Universidad Estatal de Moscú que lleva el nombre de M.V. Lomonosov estudió la naturaleza de los subarmónicos de la emisión de electrones del plasma ultrafrío. Un artículo sobre los resultados de este trabajo fue publicado en la revista internacional Physics of Plasma, incluida en el segundo cuartil de las revistas científicas Scopus.
El plasma ultrafrío existe a temperaturas de iones cercanas al cero absoluto (1 Kelvin o incluso menos, por debajo de -272 grados Celsius). En este caso, la temperatura de los electrones es de varios Kelvin o varias decenas de Kelvin, lo que también es mucho menor que en cualquier otro tipo de plasma. Los plasmas ultrafríos están atrayendo la atención de los científicos del siglo XXI, ayudando a explicar misterios desde la física de partículas hasta la evolución del Universo, ya que en tales situaciones la energía potencial de las interacciones de las partículas ya no es pequeña en comparación con su energía cinética.
Los estudios teóricos del plasma ultrafrío comenzaron mucho antes de que este estado se lograra con éxito de manera experimental. Hasta ahora, esto sólo se puede conseguir durante un corto periodo de tiempo: en chorros supersónicos gas-dinámicos o con ayuda de refrigeración por láser.
Los científicos estaban interesados en la emisión: la liberación de electrones cuando el plasma se irradia con ondas monocromáticas. Cuando un coágulo de dicho plasma se expande monótonamente y encuentra una onda electromagnética, el flujo de electrones emitidos exhibe un comportamiento inusual con una serie de picos claramente definidos.
Se propone un nuevo modelo de emisión de subarmónicos ultra_1.jpg (jpg, 30 Kb)
Boceto de una nube de plasma expandiéndose dentro de un resonador de RF
La interpretación de este fenómeno propuesta hasta ahora, basada en las resonancias de Tonks-Dattner, ha encontrado numerosos obstáculos graves. Los autores dedicaron su trabajo a un concepto alternativo de esta emisión. Se basa en la idea de la ionización multifotónica de átomos de Rydberg «secundarios» formados como resultado de la recombinación de tres partículas. Si un electrón es desplazado por una onda una determinada distancia “umbral”, pierde su conexión con un ion específico, es decir, se ioniza. Luego la imagen de los picos cambia, volviéndose similar a la mencionada anteriormente. A diferencia del concepto anterior, este modelo ya no depende de la forma de la nube y no requiere condiciones de contorno específicas.
El plasma ultrafrío es la vanguardia de la ciencia. Si fuera posible obtener plasma ultrafrío de larga duración, esto contribuiría a mejorar los microscopios iónicos.
