地球磁场的实验室模拟

Question

我记得读过一篇文章，说一位科学家用液态镍制造了一个旋转的铁管，它产生了一个磁场，提供了一个实验室规模的模拟，模拟地球磁场是由外核的对流产生的。我在网上找不到任何关于这项工作的参考资料。我想找一些关于这类项目的文件，看看是否有研究的更新。

Answer 1

磁流体力学实验旨在创建地球磁场的实验室模拟物，通常使用熔融钠而不是镍。你可以读到这样一个项目的细节，DRESDYN，在arXiv预印本中．

预想的进动发电机实验的中心部分将是一个直径和长度约2米的圆柱形容器，围绕其对称轴旋转高达10赫兹，围绕另一个轴旋转高达1赫兹，其与第一个轴的角度可以在90°和45°之间变化。内圆柱形外壳(由铜制成)浸泡在一个更大的圆柱形不锈钢容器中，该容器具有锥形末端部件，以后也可以用于容纳其他内壳，例如椭球体形式。

如此大规模的钠实验对机械和安全的要求是巨大的。总质量约为20吨(包括锥形端部和不锈钢壁中的钠)，充满钠的圆柱体的转动惯量约为104千克米²．旋转速率为10hz，进动速率为1hz，这相当于5 × 10的陀螺仪力矩⁶Nm，这需要一个非常大的基底和小心地避免共振。此外，实验必须用容器围起来，一旦发生钠事故，容器可以迅速注入氩气。

令人兴奋的东西!这是这个项目的网站．根据今年在EGU上的演示，该建筑目前正在建设中。

马里兰大学的一个研究小组正在进行类似的研究，并且已经建造了一些实验性的钠发电机。

我不知道有任何涉及镍的实验。尽管钠的反应性高，但由于其熔点和密度低得多，它更容易用于此类实验。镍的熔点(1455°C)仅比铁的熔点低83°，因此液态镍在铁外壳中将是一个棘手的命题。