UNIST har tagit ett stort steg mot att lägga den tekniska grunden för att utveckla nästa generations högintensiva acceleratorer genom att tillhandahålla ett nytt avancerat teoretiskt verktyg för design och analys av komplexa strållinjer med stark koppling.

Forskningsresultaten som uppnåtts av professor Moses Chung från naturvetenskap vid UNIST i samarbete med Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) i USA och Helmholtz Center for Heavy Ion Research GmbH (GSI) i Tyskland publicerades i novembernumret av den prestigefyllda tidning, Fysiska granskningsbrev .

Acceleratorer är enheter som påskyndar rörelsen av atomära partiklar, såsom elektroner, protoner, och joner till mycket höga energier. De producerar omedelbar strålning genom att accelerera atomer eller deras subatomära partiklar, som träffar andra målatomer. Denna slående effekt av en accelerator är, sedan, används för att undersöka fysik handlar om naturlag, inklusive studiet av kärnkraftsstrukturen.

Nästa generations högeffektacceleratorer, å andra sidan, hänvisa till acceleratorer för höga intensiteter och höga energier. De högintensiva strålarna, som genereras av högeffektacceleratorer har inte bara potential att minska halveringstiden för ett radioaktivt ämne, men kan också användas för att producera bästa kandidatmaterial för fusionsreaktorer.

Högeffektacceleratorer får den energi de behöver genom att accelerera partiklar med samma laddning. Ökning av strålströmmen resulterar i en repulsiv kraft mellan laddade partiklar och detta har ett starkt inflytande på hela strålpartiklarnas väg, som är känd som "Space Charge Effect".

1959, två ryska fysiker kom med en teori med Space Charge Effect. Dock, denna teori uteslöt fenomenen, involverar vertikal och horisontell rörelse av partikelinkorporering. Detta har gjort det ännu svårare att designa och utveckla en ny typ av högeffektacceleratorer.

I studien, Professor Chung och hans team föreslog en ny strålfysikteori, tar itu med den vertikala och horisontella rörelsen av partikelinkorporering.

Forskargruppen rapporterade den fullständiga generaliseringen av KV-modellen genom att inkludera alla linjära (både externa och rymdladdningar) kopplingskrafter, strålenergivariationer, och godtycklig emittanspartition, som alla utgör väsentliga element för fas-rymd-manipulationer.

"Denna teori ger viktiga nya teoretiska verktyg för detaljerad design och analys av högintensiva strålmanipulationer, för vilka tidigare teoretiska modeller inte är lätta att tillämpa, " Professor Chung säger. "Utvecklingen av nästa generations högeffektacceleratorer kan i hög grad bidra till forskningen om fusionsreaktormaterial, kärnavfallshanteringen, studien om universums ursprung, samt optimering av prestandan hos befintliga acceleratorer.