Un faisceau d'ions lourds dans un accélérateur ressemble à une foule qui se pousse des coudes : plus il y a de monde, plus la foule s'élargit. Les particules chargées se repoussent, et au-delà de quelques microampères, le faisceau s'étale et perd sa forme. Pour les particules légères, c'est supportable, mais pour les lourdes, comme les ions d'or, le problème est aigu : elles volent lentement, et la répulsion a le temps de déformer le faisceau.
Les auteurs de l'étude ont pris un accélérateur multi-étages existant et ont modifié les tensions sur ses étages. Auparavant, le champ ne faisait qu'accélérer les ions ; désormais, il comprime également le faisceau, comme une lentille de verre concentre la lumière. On obtient une colonne qui accélère et focalise à la fois. Pour les ions d'or à une énergie de 64 keV, ils ont réussi à porter le courant à 100 microampères — plus de dix fois la limite précédente, tout en gardant un faisceau étroit.
Cette technique convient à de nombreuses applications : de la mesure des paramètres du plasma dans les futurs réacteurs à fusion, à l'implantation d'ions dans les matériaux, en passant par le travail avec de grosses molécules. Au lieu de construire un nouvel accélérateur, il suffit de reconfigurer l'ancien — et les ions lourds voleront en un faisceau dense, comme une colonne qui ne s'effondre pas en route.
Un courant de 100 microampères d'ions d'or représente environ 6×$10^{14}$ ions par seconde. Si chaque ion était un grain de sable, ce flux remplirait un seau en une minute.