L'expérience AWAKE du CERN fait progresser l'accélération par champ de sillage plasma pour la physique des hautes énergies

L'expérience AWAKE du CERN est pionnière dans l'accélération par champ de sillage plasma, utilisant un faisceau de protons pour générer des champs de sillage pour l'accélération des électrons. Cette méthode innovante offre une alternative révolutionnaire aux technologies d'accélération conventionnelles, qui sont limitées par les risques de panne à des gradients plus élevés. AWAKE utilise un faisceau de protons du Super Synchrotron à Protons (SPS) pour entraîner des champs de sillage dans une source de plasma, accélérant ainsi un faisceau d'électrons. La phase initiale de l'expérience a démontré la faisabilité de cette approche, atteignant une accélération des électrons à 2 GeV sur 10 mètres. La phase actuelle, AWAKE Run 2, vise à atteindre des énergies entre 4 et 10 GeV tout en maintenant la qualité du faisceau. Les objectifs futurs incluent la mise à l'échelle de la source de plasma pour atteindre une accélération de plus de 10 GeV et la proposition d'expériences de physique des particules utilisant des faisceaux d'électrons de haute énergie. Les applications potentielles incluent l'étude des photons noirs, l'exploration de l'électrodynamique quantique des champs forts et le développement d'une usine à Higgs. La technologie pourrait également bénéficier aux expériences à cible fixe et aux lasers à électrons libres.