Lorsque des électro-aimants en forme d'anneau sont installés dans des dispositions linéaires, ils peuvent produire des champs magnétiques ressemblant à un tube avec un cône à chaque extrémité, une structure qui repousse les particules chargées entrant dans un cône le long de leur chemin d'approche. Appelés « miroirs magnétiques », ces dispositifs sont connus pour être un moyen relativement facile de confiner le plasma depuis les années 1950, mais ils se sont également avérés intrinsèquement fuyants. Dans une étude publiée dans EPJ D , des physiciens dirigés par Wen-Shan Duan à la Northwest Normal University, et Lei Yang à l'Académie chinoise des sciences, à la fois à Lanzhou, Chine, montrent que ces fuites de plasma peuvent être minimisées si des conditions spécifiques sont réunies. À l'aide de simulations informatiques, les physiciens ont analysé les propriétés dynamiques d'un faisceau de plasma de protons à haute énergie dans un miroir magnétique et ont affiné les paramètres de simulation pour maximiser son confinement.

Premièrement, Duane, Yang et leurs collègues ont fait varier le « rapport de miroir », défini comme le champ magnétique le plus puissant dans le miroir (au bout de chaque cône), divisé par le champ le plus faible (à la surface du tube). Ils ont constaté que des rapports de miroir plus élevés, qui peut être réalisé en utilisant des configurations d'électroaimants finement réglées, correspond directement à des temps de confinement plus longs et à des taux de perte plus faibles. Deuxièmement, l'équipe a découvert que les conditions initiales du faisceau de plasma lui-même avaient un effet important, y compris sa densité, Température, rapidité, et trajectoire. Lorsque chacune de ces propriétés a été optimisée, le faisceau de haute énergie simulé s'est déplacé dans un motif en spirale serré à l'intérieur du miroir, assurant un confinement maximal.

Les informations recueillies par l'équipe de Duan et Yang pourraient résoudre un problème vieux de plusieurs décennies de faibles temps de confinement du plasma et de taux de perte élevés dans les miroirs magnétiques. Cela pourrait les rendre idéales pour de nouvelles expériences intrigantes de physique des particules, y compris la production et le confinement d'atomes d'antihydrogène et de plasmas électron-positon, ainsi que la décélération des antiprotons de haute énergie.