7月9日塔斯社報(bào)道，俄羅斯物理學(xué)家首次提出理論，闡釋了尾流粒子加速器中“鏡面旋轉(zhuǎn)”現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)制。這一危險(xiǎn)現(xiàn)象會(huì)降低設(shè)備穩(wěn)定性，甚至可能造成嚴(yán)重?fù)p壞。圣彼得堡國(guó)立信息技術(shù)機(jī)械與光學(xué)大學(xué)新聞處向塔斯社表示，該研究成果將助力保護(hù)加速器免受此現(xiàn)象影響。

圣彼得堡信息技術(shù)與光學(xué)大學(xué)(ITMO University)首席研究員斯坦尼斯拉夫·巴圖林稱，研究這一現(xiàn)象既源于物理好奇，也是加速器技術(shù)的根本挑戰(zhàn)，研究中獲得的效應(yīng)定量描述，將使人們能從觀察到未來(lái)裝置的穩(wěn)定性主動(dòng)控制，該校新聞處援引了他的言論。

近年來(lái)，俄羅斯和外國(guó)科學(xué)家積極發(fā)展尾流粒子加速技術(shù)。該技術(shù)核心在于，若帶電粒子以精確計(jì)算的時(shí)間間隔被多束電子或質(zhì)子撞擊，等離子體云可用于超快速加速帶電粒子，產(chǎn)生“尾流波”，使帶電粒子加速速度比大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)主環(huán)中的超導(dǎo)磁體快數(shù)千倍。物理學(xué)家已證明尾流加速在多種方式下成功發(fā)揮作用，如LHC的AWAKE實(shí)驗(yàn)。

然而，2024年發(fā)現(xiàn)的場(chǎng)的“鏡像旋轉(zhuǎn)”效應(yīng)成為阻礙該技術(shù)更廣泛應(yīng)用的主要障礙之一。當(dāng)?shù)谝皇偷诙馐壽E略有偏差時(shí)，它們產(chǎn)生的場(chǎng)相互作用會(huì)形成第三個(gè)場(chǎng)，干擾設(shè)備運(yùn)行，有時(shí)會(huì)將粒子引導(dǎo)至加速器壁，造成損壞。

Chuprina和Baturin開(kāi)發(fā)了世界上首個(gè)描述這種效應(yīng)發(fā)生的解析理論。他們的計(jì)算表明，尾流場(chǎng)力線會(huì)轉(zhuǎn)向粒子束，并推導(dǎo)出計(jì)算這些線旋轉(zhuǎn)角度的公式，結(jié)果顯示該旋轉(zhuǎn)角度始終是粒子束本身旋轉(zhuǎn)角度的1.5倍。科學(xué)家希望這些數(shù)據(jù)有助于創(chuàng)建預(yù)測(cè)粒子束在尾流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)方式的方法，讓緊湊型粒子加速器更加穩(wěn)定安全。