雷射打造超越恆星磁場！大阪大學突破性技術解密

科學家最新研發出一項革命性技術，透過雷射在微型管內激發電漿渦流，竟能產生媲美中子星周邊的超強磁場！這項突破性發現將徹底改變天體物理、量子研究與核融合實驗的發展程序。

大阪大學的研究團隊最近開發出一種創新方法，利用帶有特殊刀片結構的微型管，透過雷射驅動的內爆過程產生超高強度磁場。這項技術名為「刀片微管內爆法」(BMI)，能在實驗室規模下產生接近1兆高斯(1 megatesla)的磁場強度。

該技術核心在於使用飛秒級超強雷射脈衝，照射內壁呈鋸齒狀的微型圓柱體目標物。這些特殊設計的刀片結構會使內爆的電漿產生不對稱渦流，進而在中心區域形成環形電流，最終自發產生超過50萬特斯拉的軸向磁場，完全不需要任何外部種子磁場。

與傳統磁壓縮技術不同，BMI技術完全依靠雷射-電漿互動作用從無到有產生磁場。只要目標物的結構破壞了圓柱對稱性，就能穩定產生高強度磁場。這個過程形成一個正向反饋迴路：帶電粒子流(包含離子和電子)會強化磁場，而增強的磁場又會更緊密地束縛粒子流，進一步放大磁場強度。

研究主持人村上正勝教授指出，這項技術為在實驗室環境下創造和研究極端磁場提供了全新方法，搭建起實驗室電漿與天體物理現象之間的重要橋樑。

這項研究的模擬運算在大阪大學的SQUID超級電腦上完成，採用全相對論性的EPOCH程式碼。研究團隊還建立了配套的解析模型，揭示了基本的尺度定律和目標最佳化策略。

研究成果已發表於2025年7月的《電漿物理》期刊，研究獲得日本學術振興會(JSPS)和關西電力公司(KEPCO)的經費支援。

想掌握最新科學突破？立即訂閱SciTechDaily電子報！