Cuando los electroimanes en forma de anillo se colocan en arreglos lineales, pueden producir campos magnéticos que se asemejan a un tubo con un cono en cada extremo, una estructura que repele las partículas cargadas que entran en un cono a lo largo de su trayectoria de aproximación. Conocidos como 'espejos magnéticos', Se sabe que estos dispositivos son una forma relativamente fácil de confinar el plasma desde la década de 1950, pero también han demostrado tener fugas inherentes. En un estudio publicado en EPJ D , físicos dirigidos por Wen-Shan Duan en la Northwest Normal University, y Lei Yang en la Academia China de Ciencias, ambos en Lanzhou, Porcelana, muestran que estas fugas de plasma se pueden minimizar si se cumplen condiciones específicas. Usando simulaciones por computadora, los físicos analizaron las propiedades dinámicas de un haz de plasma de protones de alta energía dentro de un espejo magnético y ajustaron la configuración de simulación para maximizar su confinamiento.

Primeramente, Duan, Yang y sus colegas variaron la 'relación del espejo', definida como el campo magnético más fuerte en el espejo (en la punta de cada cono), dividido por el campo más débil (en la superficie del tubo). Descubrieron que las proporciones de espejo más altas, que se puede lograr utilizando configuraciones de electroimán finamente ajustadas, correspondió directamente a tiempos de confinamiento más largos y tasas de pérdida más bajas. En segundo lugar, El equipo descubrió que las condiciones iniciales del propio haz de plasma tenían un efecto importante, incluyendo su densidad, temperatura, velocidad, y trayectoria. Cuando se optimizaron cada una de estas propiedades, el rayo de alta energía simulado se movió en un patrón de espiral apretado dentro del espejo, asegurando el máximo confinamiento.

Los conocimientos recopilados por el equipo de Duan y Yang podrían resolver un problema de décadas de tiempos de confinamiento de plasma bajos y altas tasas de pérdida en espejos magnéticos. Esto podría hacerlos ideales para intrigantes nuevos experimentos de física de partículas, incluyendo la producción y confinamiento de átomos de antihidrógeno y plasmas de electrones-positrones, así como la desaceleración de antiprotones de alta energía.