Подгоняемый волной
Подгоняемый волной
В коллаборации AWAKE впервые удалось ускорить электроны с помощью волны, создаваемой сгустком протонов в плазме. В разработке участвовали специалисты из 10 стран мира, в том числе и учёные Института ядерной физики имени Будкера, которые создали теоретическую модель и показали возможность успешного применения метода протонного ускорения.
Традиционный способ ускорения частиц до высоких энергий предполагает использование высокочастотных резонаторов, проходя через которые, пучки ускоряются под действием электромагнитного поля. В 2013 году в ЦЕРН началась работа над проектом AWAKE, чтобы экспериментально подтвердить возможность альтернативного метода.
– Команда ИЯФ СО РАН отвечала за моделирование физических процессов, – рассказала лидер проекта Эдда Гшвентер. – Это позволило определить, как нам строить установку, какие у неё будут параметры, инженерные особенности. Новосибирцы помогли найти ответы на вопросы о том, как поведёт себя пучок протонов в плазме, как будет происходить процесс самомодуляции. На основе этих расчётов мы и построили установку.
Теоретический координатор проекта AWAKE, главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, профессор НГУ, д.ф.-м.н. Константин Лотов отметил, что идея кильватерного ускорения в плазме возникла ещё в 70-х годах.
– Это название появилось по аналогии со следом на поверхности воды, который остаётся за кормой идущего судна. Пучок-драйвер, проходя через плазму, создаёт в ней волну и таким образом разгоняет электроны, летящие следом. Раньше в качестве драйвера использовались пучки электронов или мощные лазерные импульсы. Мы же нашли способ использовать протонный пучок, в котором в тысячи раз больше энергии, чем в самых лучших электронных и лазерных драйверах, – заявил он.
Электроны с начальной энергией 19 МэВ пролетели в плазме 10 метров и увеличили энергию до 2 ГэВ, сообщила пресс-служба ИЯФ СО РАН. Таким образом, новая технология позволяет при существующих размерах ускорителей примерно в сто раз увеличить энергию электронных и позитронных пучков.
Следующий шаг в проекте AWAKE – работа над качеством пучка и над возможными физическими приложениями использования этого метода.
Комментарии