Международная группа ученых разработала новый способ ускорения электронов с помощью волн, возникающих в плазме при бомбардировке протонами. В будущем этот метод позволит создать новые ускорители частиц, способные разгонять электронные пучки до более высоких энергий, чем доступны сейчас. Об этом сообщает издание Science News.
Стандартные ускорители частиц работают за счет осциллирующих электромагнитных полей, которые генерируются в специальных резонаторах и ускоряют заряженные частицы. Однако исследователи, работающие в лаборатории физики частиц при ЦЕРН, продемонстрировали, что ускорения можно добиться другим способом. Для этого они создавали пучки высокоэнергетических протонов, которые бомбардировали плазму, состоящую из ионизированных атомов и электронов. В результате электроны плазмы стали смещаться, образуя волны, которые, в свою очередь, ускоряли дополнительные электроны, инжектированные в ионизированный газ.
Ученые показали, что новый метод позволяет добиться ускорения частиц до энергии, равной двум гигаэлектронвольт, при прохождении теми около 10 метров. Подобный результат был ранее продемонстрирован при создании плазменных возмущений с помощью лазеров или других электронных пучков. В данном случае протоны могут нести большее количество энергии, что позволяет добиться более высокого ускорения.
Однако ученые подчеркивают, что результаты эксперимента пока только демонстрируют потенциальную пользу использования протонов для разгона электронов. Создание ускорителей, в которых будет применяться этот принцип, станет возможно лишь в будущем, и для этого необходимы новые исследования.