CERN の AWAKE 実験、高エネルギー物理学のためのプラズマウェイクフィールド加速を推進

CERN の AWAKE 実験は、電子加速のためのウェイクフィールドを生成するために陽子ビームを使用し、プラズマウェイクフィールド加速の先駆けとなっています。この革新的な方法は、より高い勾配での故障リスクによって制限される従来の加速技術に代わる革新的な方法を提供します。AWAKE は、超陽子シンクロトロン (SPS) からの陽子ビームを使用して、プラズマ源でウェイクフィールドを駆動し、電子ビームを加速します。実験の初期段階では、このアプローチの実現可能性が実証され、10 メートルで 2 GeV までの電子加速が達成されました。現在の段階である AWAKE Run 2 は、ビーム品質を維持しながら、4 ～ 10 GeV のエネルギーに到達することを目標としています。将来の目標には、10 GeV を超える加速を達成するためのプラズマ源のスケーリング、および高エネルギー電子ビームを使用した素粒子物理学実験の提案が含まれます。潜在的なアプリケーションには、暗黒光子の調査、強電場量子電磁力学の探求、およびヒッグスファクトリーの開発が含まれます。この技術は、固定ターゲット実験や自由電子レーザーにも役立つ可能性があります。