DESY科学家在新型等离子体粒子加速器的可用性方面实现了一个里程碑。作为劳拉合作的一部分，使用PITZ加速器的电子束，DESY Zeuthen工厂的光注入器测试设施，DESY的物理学家Frank Stephan和他的团队，加速了等离子体尾迹中的电子，提高了证据加速，并减慢了驱动束。这个所谓的变压比定义了这个等离子加速器中可实现的能量增益。他们的研究成果现已发表在《物理评论快报》上。
基于等离子体的粒子加速是一种新颖的加速器技术，在等离子体中实现加速场强的可能性比传统加速器高三个数量级。在等离子体加速器方案的情况下，一对两个电子束注入电离气体(等离子体)，其中第一个高能“驱动器”——发射驱动等离子体苏醒。第二组“目击者”，落后于第一组，延迟约5皮秒(百万分之一秒)，在等离子体唤醒中加速，就像冲浪者在船上一样。
在这个过程中，驱动等离子体尾迹的电子减速并充当加速能源。加减速比就是上面的变压比。高转换比对应于一艘船，它在水中缓慢滑行，但在船尾产生高速尾流。对于迄今为止用于等离子体尾迹场实验的电子束来说，该实验的变压比被限制在2。PITZ旨在突破这一限制，这可以通过使用PITZ提供的特殊形成的电子束来实现。利用该设施的柔性光电阴极激光器，研究人员首次能够通过不对称三角形驱动光束研究等离子体加速。通过这一重要改进，转换比为4。
“应用我们的技术可以将未来等离子加速器的长度缩短一半以上”，该研究的第一作者Gregor Loisch说。“现在我们知道通常可以实现如此高的变压比，我们将改进我们的方法，以便在更高的加速度区域实现这一目标。”
特别是可实现的高加速场强使得等离子体加速成为新粒子加速器最有希望的候选之一。增加场强允许在恒定加速能量的情况下缩短加速长度，这将降低建造和运营这一未来设施的成本。
在PITZ进行的研究可以减少传统驱动束加速器所需的能量，并进一步降低成本。
如今，世界上只有少数设施能够产生所需的柔性电子束。研究加速器PITZ的其他重要资产包括其束形成能力，各种诊断功能，可以精确测量电子束，并为该加速器实验提供足够的束时间。
除了增加目前相对中等的加速场强3.6兆伏每米(MV/m)，科学家们还将在进一步的研究中专注于提高波束形成的灵活性。
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