新SLAC装置聚焦对撞机和高功率光源

发布时间: 2018-07-20 13:25:51   作者:本站编辑   来源: slac.stanford.edu   浏览次数:

 

 

1:研究人员将使用FACET-II开发等离子体尾场加速方法,具体方法为:研究者将一束极高能量的粒子穿过热电离气体或等离子体,产生一道等离子体尾迹,使后来的束流在其上“冲浪”并获得能量增益。

美国能源部的SLAC国家加速器实验室(门罗帕克,加利福尼亚州)已经开始组装一台新装置用于革命性的加速器技术,该技术将使未来的加速器缩小1001000倍,并强化它们的能力。这一项目是先进加速器实验测试装置(FACET)的升级,该装置是美国能源部科学局用户装置,运行于2011年至2016年。FACET-II将像它的前辈一样,产生高能电子的束流,但是其束流质量会更高。这些束流将主要用于开发等离子体加速器技术,这一技术会带来次时代粒子对撞机,将增强我们对于自然基本粒子的理解和认识,以及新颖的X射线激光器,其将带给我们关于身边原子世界超快过程的无与伦比的新视角。

美国能源部已经批准了一项2600万美元的项目(关键决定23)。预期将于2019年完工的新装置也将以科学局用户装置的名义运行——作为联邦投资的研究装置,在充满竞争性的同行评审基础上,向全世界的科学家开放用于先进加速器研究。

在传统的对撞机中,粒子从金属结构内的高频场域获取能量。然而,在损坏前,这些结构在单位距离内只能维持有限的能量增益;因此,产生非常高能量的加速器就得做的非常长且及其昂贵。等离子体尾场方法开辟了一片新天地。举个例子,未来的等离子体加速器将能在短短几米内具备等同于斯坦福直线加速器(SLAC)历史级别的2英里铜制加速器的加速能力。

在等离子体加速器成为现实之前,研究人员将使用FACET-II进行重要的开发工作。“我们需要展示我们能在束流通过等离子体时保持住它们的质量。”FACET-II的项目科学家,SLACMark Hogan说道,“高质量光束对未来粒子和X射线激光物理方面的应用来说是一项必要要求。”

另一个重要目标是开发新式电子源,其可催生次时代光源,如比X射线激光器更亮的光源。这些强大的探索设备将带给科学家们关于千变万化的原子世界的全新视角,并开辟化学,生物和材料科学领域的新道路。

FACET-II已经发布了其首个将要进行的实验提案,装置将在2020年上线。

摘译自: Ultrastablelasers from Northrop Grumman improve SLAC laser output

SLAC https://www6.slac.stanford.edu/news/2018-06-11-work-begins-new-slac-facility-revolutionary-accelerator-science.aspx

 

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