Akcelerator plazmowy

Akcelerator plazmowy – urządzenie do przyspieszania naładowanych cząstek takich jak elektrony, pozytony i jony, przy wykorzystaniu pola elektrycznego w powiązaniu z falą wytworzoną w plazmie elektronowej. Fala tworzona jest na drodze krótkiego laserowego impulsu światła lub za pomocą impulsu elektronowego przez plazmę. Technika rokuje możliwości budowy akceleratorów cząstek o bardzo dużej wydajności oraz dużo mniejszych rozmiarach w porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań i związanych z nimi kosztów. Obecne wersje eksperymentalne urządzeń wykazują gradient przyspieszenia kilka razy większy niż współcześnie używane akceleratory. Na przykład eksperymentalne urządzenie w Lawrence Berkeley National Laboratory przyspiesza elektrony do 1 GeV na odcinku 3,3 cm, podczas gdy SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) konwencjonalny akcelerator potrzebuje 64 m, aby uzyskać tę samą energię. Podczas ostatnich eksperymentów dokonanych przez zespół SLAC udało się przy wykorzystaniu akceleratora plazmowego typu PWFA osiągnąć energię 42 GeV na odcinku 85 cm. Eksperymentalny akcelerator plazmowy AWAKE, mający na celu przyspieszenie elektronów do energii co najmniej 50 GeV funkcjonuje obecnie w CERN-ie^[1][2]. Rozpoczął on działanie pod koniec 2016 roku^[3].