德国电子同步加速器 在激光等离子体加速中，强激光脉冲(红色)通过从气体分子中剥离电子，在氢气中产生等离子体波(蓝色)
电子(红色)像冲浪者在船后冲浪一样驾驭着波浪
这将他们快速推向高能
LUX工厂现在已经在大约30小时内连续交付了超过100，00 0个这样的粒子束
学分:DESY，科学传播实验室 DESY的一组研究人员已经在通往未来粒子加速器的道路上达到了一个重要的里程碑
第一次，一个所谓的激光等离子体加速器已经运行了一天多，同时连续产生电子束
由DESY和汉堡大学联合开发和运营的勒克司束线达到了30小时的运行时间
“这使我们离这种创新的粒子加速器技术的稳定运行又近了一大步，”DESY的安德烈亚斯说
迈尔，小组的领导者
科学家们在《物理评论十》杂志上报道了他们的记录
“将激光等离子体加速从实验室转移到实际应用的时机已经成熟，”DESY加速器部门主任维姆·李曼斯补充道
物理学家希望激光等离子体加速技术将导致新一代强大而紧凑的粒子加速器，为广泛的应用提供独特的性能
在这项技术中，激光或高能粒子束在细毛细管内产生等离子波
等离子体是一种气体，其中气体分子的电子被剥离
LUX使用氢气作为气体
“激光脉冲以窄圆盘的形式在气体中穿行，将氢分子中的电子剥离，像扫雪机一样将它们扫向一边，”梅尔解释道，他在自由电子激光科学中心工作，该中心是DESY大学、汉堡大学和马克斯·普朗克学会的联合企业
“脉冲尾流中的电子被前方带正电的等离子体波加速——就像尾波船在船尾冲浪一样
" 这种现象使得激光等离子加速器能够获得比当今最强大的机器所能提供的加速度大一千倍的加速度
从基础研究到医学，等离子加速器将为更广泛的应用提供更紧凑、更强大的系统
在这些设备投入实际使用之前，仍然需要克服许多技术挑战
梅尔解释说:“既然我们能够长时间运行我们的束线，我们就能更好地应对这些挑战。”
在破纪录的不间断运行过程中，物理学家加速了超过100，000个电子束，每秒一个
由于有了这个大数据集，加速器、激光和光束的特性可以更精确地关联和分析
梅尔说:“例如，电子束中不必要的变化可以追溯到激光中的特定点，这样我们现在就可以准确地知道我们需要从哪里开始才能产生更好的粒子束。”
“这种方法为光束的主动稳定奠定了基础，例如在世界上每一个高性能加速器上部署，”李曼斯解释说
梅尔认为，成功的关键是结合两个不同领域的专业知识:等离子体加速和加速器稳定运行的诀窍
梅尔强调:“这两种产品在DESY都能买到，在这方面在世界上是独一无二的。”
据他说，从真空技术和激光专业知识到全面和复杂的控制系统，许多因素促成了加速器的长期稳定运行
梅尔报告说:“原则上，该系统可以继续运行更长时间，但我们在30小时后停止了它。”
“从那以后，我们又重复了三次这样的运行
" “这项工作表明，激光等离子体加速器可以产生可再现和可控的输出
这为进一步发展这项技术提供了具体的基础，以便在DESY和其他地方建造未来的基于加速器的光源，”李曼斯总结道
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