近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)“千人計(jì)劃”秦宏教授提出一個(gè)提高帶電粒子束流的強(qiáng)度和品質(zhì)的新途徑和與之對(duì)應(yīng)的理論方法。相關(guān)研究成果集中發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》(兩篇)和《物理評(píng)論專題-加速器與光束》(一篇)上,并被美國(guó)物理學(xué)會(huì)2014年等離子體物理年會(huì)選為大會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告。
現(xiàn)代強(qiáng)流加速器在清潔新能源、醫(yī)療、高能物理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,這一研究方向亟須突破的瓶頸技術(shù)是提高帶電粒子束流強(qiáng)度和品質(zhì)的方法。秦宏課題組利用微分幾何的理論工具,把經(jīng)典的一維加速器粒子動(dòng)力學(xué)理論(Courant-Snyder 理論和Kapchinskij-Vladimirskij模式)推廣到了任意維、強(qiáng)耦合的約束光路,并發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)耦合約束光路中的高流強(qiáng)傳播模式。這一新的傳播模式能夠大幅度提高加速器的流強(qiáng)和束流的穩(wěn)定性和光滑性,因而可以被用來(lái)研發(fā)新型的粒子束驅(qū)動(dòng)核能反應(yīng)堆和先進(jìn)的腫瘤放射治療方法。

強(qiáng)流加速器傳播新模式
