在《物理评论快报》最近发表的一篇论文中，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员，详细介绍了使用新型光学汤普森散射技术，对由威贝尔不稳定性驱动的等离子丝化的磁场结构进行的首次定量测量。
威贝尔不稳定性，英语：Weibel instability，指某些电磁等离子体中存在的等离子体不稳定性。
该研究实验造成无碰撞冲击的过程，这些冲击是在天文学环境中观察到的现象，例如超新星爆炸扩展到星际介质中。这些爆炸和星际介质产生的粒子密度非常低，可能传播数光年而不会发生碰撞。
但是，等离子体能够自生强磁场和电场。当等离子体流彼此通过时，它们变得容易受到威贝尔不稳定的影响，导致两个互穿的流“成丝”并聚集成在一起成为单独的流。磁场包裹着这些细丝流，增加了细丝的程度。
等离子体会放大这些磁场，直到它们变得足够强到可以完全旋转粒子。在此点上，流动停止并且形成无碰撞的冲击。与电击相关的强大磁场还有另一个作用，它们在等离子体中的湍流将带电粒子加速为高能，从而产生可以在地球上观察到的宇宙射线。威贝尔不稳定性是形成冲击过程中最关键的因素。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室物理学家、论文的主要作者乔治·斯瓦德林（George Swadling）表示：“实验的目的是研究威贝尔不稳定性的动力学。” “虽然在先前使用质子射线照相术的实验中已观察到丝状化的影响，但尚未对等离子体动力学进行直接测量。这些直接测量可用于非常直接地对理论和数值模型进行基准测试，这些模型可用于了解理论和数值模型中不稳定的增长和发展。
他补充说：“这些过程发生的规模太小，无法在天体物理系统中观察到，因此实验提供了能够测试理论模型的最佳机会。” “在这种情况下，我们能够约束用于预测此过程产生的磁场的最大强度的模型。”
利用位于罗彻斯特大学激光能量学实验室的OMEGA设备，该团队使用1纳秒激光脉冲加热了成对的1毫米直径铍磁盘。受热表面膨胀，产生等离子体流，峰值速度为每小时330万英里。研究人员利用流动的汤普森散射诊断程序对流进行碰撞并研究了碰撞中心处的等离子行为，该技术可测量等离子流的温度，密度和速度，从而使他们能够直接观察到由于威贝尔不稳定性和测量与这些灯丝相关的电流和磁场。
斯瓦德林说：“已经进行了大量的理论和模拟工作，以了解这种不稳定性是如何发展的，以及它如何形成冲击和加速粒子。然而，一直需要用于检验这些理论的实验证据。” “因此，我们高度定量的数据代表了测试用于预测这些现象的理论模型和仿真代码的最佳机会之一。”
该团队将运用他们在这次研究中所认知到的用于设计实验的模型中的粒子进行基准测试，并在不稳定性进一步发展时进行更多测量，从而能够观察到从不稳定的等离子体到完全形成的激波的过渡状态。
