Експеримент AWAKE в ЦЕРН просуває плазмове кільватерне прискорення для фізики високих енергій

Експеримент AWAKE в ЦЕРН є піонером у галузі плазмового кільватерного прискорення, використовуючи протонний пучок для генерації кільватерних полів для прискорення електронів. Цей інноваційний метод пропонує революційну альтернативу традиційним технологіям прискорення, які обмежені ризиками пробою при вищих градієнтах. AWAKE використовує протонний пучок із Суперпротонного синхротрона (SPS) для збудження кільватерних полів у плазмовому джерелі, прискорюючи електронний пучок. Початкова фаза експерименту продемонструвала здійсненність цього підходу, досягнувши прискорення електронів до 2 ГеВ на 10 метрах. Поточна фаза, AWAKE Run 2, має на меті досягти енергій від 4 до 10 ГеВ, зберігаючи якість пучка. Майбутні цілі включають масштабування плазмового джерела для досягнення прискорення понад 10 ГеВ і пропозицію експериментів з фізики частинок з використанням електронних пучків високої енергії. Потенційні застосування включають дослідження темних фотонів, вивчення квантової електродинаміки сильного поля та розробку фабрики Хіггса. Ця технологія також може принести користь експериментам із фіксованою мішенню та лазерам на вільних електронах.