“连续产生电子束首超三十小时，德激光等离子加速器革新纪录”

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在激光等离子体加速内，强激光脉冲(红色)从氢等分子上剥离电子从而产生等离子波(蓝色)。 图片来源:物理学家组织网
科学技术日报记者刘霞

德国科学家在最新一期的《物理评论快报x》杂志上指出，他们开发的激光等离子加速器lux连续产生电子束的时间首次全天超过30小时，创下了世界纪录，这是未来粒子加速器的重要里程碑，将造福于基础研究和医学等行业

lux由德国电子同步加速器研究所( desy )和汉堡大学共同开发运营。 解释说在激光等离子加速器中，激光和高能粒子束在微管内产生等离子波。 等离子体是气体，其中的气体分子被剥离了电子。 lux使用氢气作为气体。

研究小组负责人安德烈亚斯·迈尔说:“激光脉冲以狭窄的圆盘形式穿过气体，在这个过程中从氢分子上剥离电子，脉冲后面的电子被位于其前方的带正电的等离子波加速。 这将使激光等离子加速器比目前最强大的机器能够提供的加速强度高1000倍，更紧凑、更强大的等离子加速器有望在基础研究和医学等多个行业得到广泛应用。 ”。

在打破记录的不间断运行中，加速器每秒可以加速100000多个电子束。 有了这么庞大的数据集，科学家可以更准确地关联和分解加速器、激光和光束的特征。 迈尔说。 “例如，电子束的意外变化可以追溯到激光的特定位置，从而准确地知道从哪里可以生成更好的粒子束。 ”。

迈尔说:“这个系统可以更长期地工作，但30小时后就停止了工作。 最新的研究为这项创新的粒子加速器技术的稳定运行奠定了坚实的基础，将激光等离子体加速技术从实验室转移到实际应用的时机已经成熟。 ”。

迈尔还强调，在实际采用这些设备之前，还需要克服许多技术难题。 “但是，现在我们可以更长期地操作和执行电子束，从而使我们能够更好地应对这些挑战。 ”。

desy加速器部门负责人Wim Limans总结说:“这项事业表明，激光等离子加速器将产生可控的输出，为进一步开发这项技术提供了坚实的基础。”

总着重号

与大型强子对撞机等以前流传的粒子加速器相比，利用激光等离子加速器加速粒子的方法完全不同。 近年来，被流传至今的粒子加速器不断发展，激光等离子加速器也在不断取得新的突破。 几年前，美国科研团队用9厘米长的等离子体管加速粒子，获得了之前流传的粒子加速器能量梯度的1000倍以上的加速度，刷新了当时激光等离子体加速器的记录。 此次的新记录将从实验室推出激光等离子体加速技术，朝着实用化进一步发展。