The dynamics of magnetic reconnection on temporal and spatial scales ranging from the global boundary conditions down to microscopic dynamics are experimentally investigated in the linear, guide-field reconnection experiment Vineta.II. On the global scale, the reconnection current driven by the varying magnetic fields is well described by an inductive electrical circuit, limiting the reconnection rate by the external geometry of the current path. A current sheet forms that has a three-dimensional structure due to the magnetic X-point topology together with a non-equilibrium pressure that lead to both a distortion and expansion of the current sheet along the experiment axis. As a consequence, a three-dimensional distribution of the local flux transfer rate along the current sheet is observed. On the microscopic scale, high frequency whistler-like magnetic fluctuations are observed that are localized within the current sheet and which display properties of the lower hybrid drift instability.
磁気リコネクションのダイナミクスを、グローバルな境界条件から微視的ダイナミクスに至る時間的・空間的スケールにわたって、線形・ガイド磁場リコネクション実験Vinect.IIにおいて実験的に調査した。グローバルスケールでは、変化する磁場によって駆動されるリコネクション電流は、誘導性電気回路によってよく記述され、リコネクション率は電流経路の外部形状によって制限される。磁気X点トポロジーと非平衡圧力により、実験軸に沿って電流シートの歪みと膨張の両方が生じ、その結果、三次元構造を持つ電流シートが形成される。その結果、電流シートに沿って局所的な磁束輸送率の三次元分布が観測される。微視的スケールでは、電流シート内に局在し、低ハイブリッドドリフト不安定性の特性を示す高周波のホイッスラー様磁気変動が観測される。