高能粒子加速器研制获进展

一项研究详细报道了质子驱动等离子体尾流场加速的第一个演示过程。实验结果表明，人类朝着高能粒子加速器的未来发展又迈进了一步。相关结果最近发表在《自然》杂志的网络版上。

高能粒子加速器对于更好地理解基本粒子至关重要，等离子体尾流场加速有可能为下一代建造更小、更强大的粒子加速器。在这种技术中实现高能加速的方法通常是让单个强激光脉冲或电子束激发等离子体波(尾流场)，然后让诸如电子之类的粒子利用该波实现高能加速并获得高能。

在由高级尾流场实验项目进行的质子驱动等离子体尾流场加速的第一次演示中，几束质子束被驱动以形成电子被注入其中的尾流场。质子驱动可以在一个加速阶段将电子加速到高能，而其他等离子体尾流场加速技术需要实现多个加速阶段。伦敦大学学院的马修·荣(Matthew Wing)和他的同事在一个10米的等离子体装置中检测到了最大能量为2gev的加速电子。

尽管这项研究仍处于早期阶段，科学家们对质子驱动等离子体加速的首次测试结果感到鼓舞。(冯伟伟)

相关文件信息:DOI:10.1038/s 11586-018-0485-4

中国科学新闻(2018-08-30，第二版国际)