等离子体冲浪机器使迷你加速器更进一步

冲浪“尾场”波在短距离内提高电子能量

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一种创新的粒子加速技术可能会带来更小、更便宜、能量更高的粒子撞击器。

今天发表在《自然》杂志上的研究表明,在加利福尼亚州门洛帕克的SLAC国家加速器实验室工作的研究人员已经证明,一种被称为等离子体尾场加速的实验性电子加速方法,其效率足以驱动粒子加速器。

这项技术已经开发了 30 多年,它通过让电子束在它们的前辈的电磁尾迹上“冲浪”来将电子束驱动到更高的能量。最新研究的作者成功地产生了每单位长度的能量增益,比欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)等现有加速器高出约 1000 倍,欧洲核子研究中心是位于瑞士日内瓦附近的粒子物理实验室。
 


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虽然大型强子对撞机是环形的,粒子会多次环绕,但等离子体技术在“线性”加速器中特别有用,它可以将粒子推入直管。研究人员表示,随着进一步发展,等离子体尾场技术可以将拟议的国际线性对撞机——一些物理学家希望它能接替大型强子对撞机的机器——从约 30 公里缩减到仅 4.5 公里长。

要了解更多信息,请收听下面的音频采访。
 

本文经许可转载,并于 2014 年 11 月 5 日首次发表

Elizabeth Gibney is a senior physics reporter for Nature magazine.

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