Quando gli elettromagneti ad anello sono disposti in disposizioni lineari, possono produrre campi magnetici simili a un tubo con un cono a ciascuna estremità, una struttura che respinge le particelle cariche che entrano in un cono lungo il percorso di avvicinamento. Denominati "specchi magnetici", questi dispositivi sono noti per essere un modo relativamente semplice per confinare il plasma sin dagli anni '50, ma hanno anche dimostrato di essere intrinsecamente permeabili. In uno studio pubblicato su EPJ D , fisici guidati da Wen-Shan Duan alla Northwest Normal University, e Lei Yang all'Accademia cinese delle scienze, sia a Lanzhou, Cina, mostrano che queste perdite di plasma possono essere ridotte al minimo se vengono soddisfatte condizioni specifiche. Utilizzando simulazioni al computer, i fisici hanno analizzato le proprietà dinamiche di un raggio di plasma di protoni ad alta energia all'interno di uno specchio magnetico e hanno messo a punto le impostazioni di simulazione per massimizzarne il confinamento.

in primo luogo, Duan, Yang e i loro colleghi hanno variato il "rapporto specchio", definito come il campo magnetico più forte nello specchio (alla punta di ciascun cono), diviso per il campo più debole (sulla superficie del tubo). Hanno scoperto che rapporti speculari più elevati, che può essere ottenuto utilizzando configurazioni elettromagnetiche finemente sintonizzate, corrispondeva direttamente a tempi di reclusione più lunghi e tassi di perdita inferiori. In secondo luogo, il team ha scoperto che le condizioni iniziali del raggio di plasma stesso avevano un effetto importante, compresa la sua densità, temperatura, velocità, e traiettoria. Quando ciascuna di queste proprietà è stata ottimizzata, il raggio simulato ad alta energia si muoveva secondo uno schema a spirale stretto all'interno dello specchio, garantendo il massimo confinamento.

Le intuizioni raccolte dal team di Duan e Yang potrebbero risolvere un problema decennale di tempi di confinamento del plasma bassi e alti tassi di perdita negli specchi magnetici. Questo potrebbe renderli ideali per intriganti nuovi esperimenti di fisica delle particelle, compresa la produzione e il confinamento di atomi di antiidrogeno e plasmi di elettroni-positroni, così come la decelerazione di antiprotoni ad alta energia.