高能所新加速器原理团队发现了在等离子体粒子加速器中betatron振荡的长期演化规律
高能物理研究所博士生导师曾明的等离子体新加速原理团队发现了在等离子体粒子加速器中betatron振荡的长期演化规律。
等离子体加速器是未来高能粒子加速器和对撞机最具有发展潜力的候选者之一。它具有极高的加速梯度，因此当需要突破我们人类已经达到的最高能量时，这一特点可以很大程度得减小此类加速器的总规模。但是在此之前，粒子在长距离等离子体粒子加速器中的运动并没有研究得很透彻。近期在Physical Review Accelerators and Beams杂志上发表的一篇理论论文中，曾明团队建立了一个三维模型，同时推导出betatron振荡长期演化的方程。基于这个新模型，他们发现了一些新的现象，比如在betatron相位漂移主导区会发生betatron振荡的进动(a)，在辐射阻尼力主导区会发生偏振的线性化(b)等等。这个模型为未来设计高能等离子体加速器和对撞机提供了非常基础的理论工具。
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相位漂移主导区，粒子的椭圆轨迹逐渐绕着原点转动，这是椭圆式betatron振荡的进动现象。(b) 在辐射阻尼力主导区，轨迹椭圆逐渐变扁，这表明一般性的椭圆偏振有趋于线性偏振的趋势。
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