Courant par rapport à la quantité de mouvement des particules pour les accélérateurs de protons de grande puissance dans le monde. Crédit :UNIST
L'UNIST a franchi une étape majeure vers la mise en place des bases techniques pour le développement d'accélérateurs à haute intensité de nouvelle génération en fournissant un nouvel outil théorique avancé pour la conception et l'analyse de lignes de faisceaux complexes avec un couplage fort.
Les résultats de recherche obtenus par le professeur Moses Chung des sciences naturelles à l'UNIST en collaboration avec le Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) des États-Unis et le Helmholtz Center for Heavy Ion Research GmbH (GSI) d'Allemagne ont été publiés dans le numéro de novembre du prestigieux journal, Lettres d'examen physique .
Les accélérateurs sont des dispositifs qui accélèrent le mouvement de particules de taille atomique, comme les électrons, protons, et des ions à très hautes énergies. Ils produisent un rayonnement rapide en accélérant des atomes ou leurs particules subatomiques, qui frappent d'autres atomes cibles. Cet effet saisissant d'un accélérateur est, alors, utilisé pour examiner la physique traite de la loi naturelle, y compris l'étude de la structure nucléaire.
Les accélérateurs haute puissance de nouvelle génération, d'autre part, se référer aux accélérateurs pour les hautes intensités et les hautes énergies. Les faisceaux à haute intensité, générés par des accélérateurs à haute puissance a non seulement le potentiel de réduire la demi-vie d'une substance radioactive, mais peut également être utilisé pour produire les meilleurs matériaux candidats pour les réacteurs de fusion.
Les accélérateurs à haute puissance obtiennent l'énergie dont ils ont besoin en accélérant des particules de même charge. L'augmentation du courant du faisceau entraîne une force de répulsion entre les particules chargées, ce qui a une forte influence sur le trajet de l'ensemble des particules du faisceau, qui est connu comme "Effet de Charge d'Espace".
En 1959, deux physiciens russes ont proposé une théorie utilisant l'effet de charge spatiale. Cependant, cette théorie excluait les phénomènes, impliquant le mouvement vertical et horizontal de l'incorporation des particules. Cela a rendu encore plus difficile la conception et le développement d'un nouveau type d'accélérateurs à haute puissance.
Le professeur Moses Chung des sciences naturelles à l'UNIST. Crédit :UNIST
Dans l'étude, Le professeur Chung et son équipe ont proposé une nouvelle théorie de la physique des faisceaux, abordant le mouvement vertical et horizontal de l'incorporation des particules.
L'équipe de recherche a signalé la généralisation complète du modèle KV en incluant toutes les forces de couplage linéaires (à la fois externes et de charge d'espace), variations d'énergie du faisceau, et partition d'émittance arbitraire, qui forment tous des éléments essentiels pour les manipulations de l'espace des phases.
"Cette théorie fournit de nouveaux outils théoriques importants pour la conception détaillée et l'analyse des manipulations de faisceaux à haute intensité, pour lesquels les modèles théoriques antérieurs ne sont pas facilement applicables, " déclare le professeur Chung. " Le développement d'accélérateurs de haute puissance de nouvelle génération peut grandement contribuer à la recherche sur les matériaux des réacteurs de fusion, la gestion des déchets nucléaires, l'étude sur l'origine de l'univers, ainsi que l'optimisation des performances des accélérateurs existants.
