高能物理研究所博士生導師曾明的等離子體新加速原理團隊發(fā)現(xiàn)了在等離子體粒子加速器中betatron振蕩的長期演化規(guī)律。
等離子體加速器是未來高能粒子加速器和對撞機最具有發(fā)展?jié)摿Φ暮蜻x者之一。它具有極高的加速梯度，因此當需要突破我們?nèi)祟愐呀?jīng)達到的最高能量時，這一特點可以很大程度得減小此類加速器的總規(guī)模。但是在此之前，粒子在長距離等離子體粒子加速器中的運動并沒有研究得很透徹。近期在Physical Review Accelerators and Beams雜志上發(fā)表的一篇理論論文中，曾明團隊建立了一個三維模型，同時推導出betatron振蕩長期演化的方程?；谶@個新模型，他們發(fā)現(xiàn)了一些新的現(xiàn)象，比如在betatron相位漂移主導區(qū)會發(fā)生betatron振蕩的進動(a)，在輻射阻尼力主導區(qū)會發(fā)生偏振的線性化(b)等等。這個模型為未來設計高能等離子體加速器和對撞機提供了非常基礎的理論工具。
原文：Y. Liu and M. Zeng, Phys. Rev. Accel. Beams 26, 031301 (2023), https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.26.031301
(a) 在betatron相位漂移主導區(qū)，粒子的橢圓軌跡逐漸繞著原點轉動，這是橢圓式betatron振蕩的進動現(xiàn)象。(b) 在輻射阻尼力主導區(qū)，軌跡橢圓逐漸變扁，這表明一般性的橢圓偏振有趨于線性偏振的趨勢。
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