CERN'ün AWAKE Deneyi, Yüksek Enerji Fiziği İçin Plazma İz Alanı Hızlandırmasını Geliştiriyor

CERN'ün AWAKE deneyi, elektron hızlandırması için iz alanları oluşturmak üzere bir proton demeti kullanarak plazma iz alanı hızlandırmasına öncülük ediyor. Bu yenilikçi yöntem, daha yüksek gradyanlarda arıza riskleriyle sınırlı olan geleneksel hızlandırma teknolojilerine devrim niteliğinde bir alternatif sunuyor. AWAKE, bir elektron demetini hızlandırarak bir plazma kaynağında iz alanlarını sürmek için Süper Proton Sinkrotronu'ndan (SPS) bir proton demeti kullanır. Deneyin ilk aşaması, bu yaklaşımın fizibilitesini gösterdi ve 10 metrede 2 GeV'ye kadar elektron hızlandırması elde etti. Mevcut aşama olan AWAKE Run 2, ışın kalitesini korurken 4 ila 10 GeV arasında enerjiye ulaşmayı hedefliyor. Gelecekteki hedefler arasında 10 GeV'nin üzerinde hızlanma elde etmek için plazma kaynağını ölçeklendirmek ve yüksek enerjili elektron demetleri kullanan parçacık fiziği deneyleri önermek yer alıyor. Potansiyel uygulamalar arasında karanlık fotonları araştırmak, güçlü alan kuantum elektrodinamiğini keşfetmek ve bir Higgs fabrikası geliştirmek yer alıyor. Teknoloji ayrıca sabit hedef deneylerine ve serbest elektron lazerlerine de fayda sağlayabilir.