高能粒子加速器研制获进展学术资讯

一项研究详细报告了质子驱动等离子体尾波场加速的首次演示过程。该实验结果预示着人类向高能粒子加速器的未来发展更进了一步。相关成果近日在线发表于《自然》。

高能粒子加速器对于更好地理解基本粒子至关重要，而等离子体尾波场加速具有打造下一代更小、更强大的粒子加速器的潜力。这项技术实现高能加速的方式通常是让单个强激光脉冲或一束电子束激发出一个等离子体波（尾波场），再让电子等粒子利用这种波实现高能加速并获得高能量。

在高级尾波场实验项目进行的首次质子驱动等离子体尾波场加速演示中，若干质子束驱动形成了尾波场，而电子则被注入这个尾波场。质子驱动能让电子在一个加速阶段内加速至高能量，而其他等离子体尾波场加速技术则需要多个加速阶段才可以实现。英国伦敦大学学院的Matthew Wing和同事在10米的等离子体设备中检测到了最高能量达2gev的被加速电子。

尽管仍处于研究初期，但质子驱动等离子体加速的首次测试结果让科学家备受鼓舞。

来源：中国科学报