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如果你不是等離子體物理學(xué)家，在水下爆炸電線可能聽起來不錯(cuò)。但它實(shí)際上是一種研究沖擊波的方法，沖擊波的傳播速度比聲速更快。

沖擊波研究使研究人員能夠獲得僅在恒星周圍極端條件下發(fā)現(xiàn)的溫暖致密物質(zhì)，并在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行慣性約束聚變研究。沖擊波還具有醫(yī)療，工業(yè)和軍事應(yīng)用。在水下爆炸電線是產(chǎn)生沖擊波的一種方法，并為科學(xué)家提供了一種工具來驗(yàn)證用于預(yù)測(cè)沖擊波的方程。

來自以色列理工學(xué)院的研究人員開始在AIP出版社的“等離子體物理學(xué) ”雜志上發(fā)表的一篇論文中，了解沖擊波演變與爆炸線膨脹之間的關(guān)系。通過陰影條紋圖像來觀察沖擊波的軌跡，他們發(fā)現(xiàn)線的膨脹決定了沖擊波的衰變方式，并開發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)化的模型來描述這種關(guān)系。

研究人員觀察到，在產(chǎn)生沖擊波很久之后，導(dǎo)線繼續(xù)擴(kuò)展，導(dǎo)致沖擊波明顯慢于先前模型預(yù)測(cè)的沖擊波。與以前的型號(hào)不同，這種新型號(hào)不會(huì)假設(shè)自相似運(yùn)動(dòng)和瞬時(shí)能量釋放。

“令人驚訝的是，這是令人興奮的部分，這個(gè)簡(jiǎn)化模型的結(jié)果非常適合實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果，”該論文的作者Alexander Rososhek說。實(shí)驗(yàn)表明，產(chǎn)生沖擊波的爆炸線隨亞音速膨脹。

“這一發(fā)現(xiàn)與一維水動(dòng)力模擬一起，使我們能夠深入了解沖擊波產(chǎn)生的瞬態(tài)過程，”Rososhek說，“并提升了我們對(duì)沖擊波產(chǎn)生的整體認(rèn)識(shí)。”

更具體地，這些結(jié)果適用于研究沖擊波的不同實(shí)驗(yàn)裝置。例如，該研究的結(jié)果可用于通過水流放大沖擊強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，通過分解的金屬絲的燃燒獲得額外的能量。

在未來的研究中，Rososhek和其他論文的作者將試圖通過改變爆炸線的性質(zhì)來增加沖擊波強(qiáng)度，這可以提供補(bǔ)充的能量沉積。他們還希望使用高強(qiáng)度皮秒時(shí)間尺度的X射線束來研究由倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的Simon Bland小組和歐洲同步輻射裝置領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合工作產(chǎn)生的沖擊的初始階段。