幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（lhc）是一臺(tái)被埋在瑞士—法國交界處地下的巨大設(shè)備。它需要27公里的路徑為粒子加速，從而使后者在相互撞擊前接近光的速度。然而，還有另一種被稱為激光尾場(chǎng)加速器的粒子加速器。它僅需要像lhc一樣的傳統(tǒng)加速器所需距離的一小部分。
如今，來自印度和韓國的研究人員提出了一種改進(jìn)激光尾場(chǎng)加速器束流質(zhì)量的新方法。這種加速器有時(shí)又被稱為臺(tái)式加速器，因?yàn)樗鼈兡苎b在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)臺(tái)上。由于激光尾場(chǎng)加速器僅占傳統(tǒng)加速器大小和耗資的一部分，因此它們能為更多實(shí)驗(yàn)室和高校帶來高能物理學(xué)試驗(yàn)，并且為醫(yī)學(xué)治療產(chǎn)生帶電粒子。而提高束流質(zhì)量能改善此類設(shè)備的效能。
研究人員日前在美國物理聯(lián)合會(huì)出版社所屬《應(yīng)用物理學(xué)雜志》的一篇論文中描述了他們的方法。
傳統(tǒng)粒子加速器利用電場(chǎng)或無線電波為帶電粒子束加速。激光尾場(chǎng)加速器則按照一種大不相同的原理運(yùn)行。此類加速器中的激光通過彌散等離子體發(fā)送脈沖。等離子體是一種含有陽離子和自由電子的物質(zhì)狀態(tài)。激光脈沖在等離子體中激發(fā)電波。反過來，電波創(chuàng)造了也被稱為激光尾場(chǎng)的電場(chǎng)，而后者能捕獲電子并將它們加速到千兆電子伏的能級(jí)。相比之下，作為全世界最強(qiáng)大的粒子加速器，lhc能將粒子加速到兆兆電子伏（是千兆電子伏的1000倍）。
印度和韓國研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明的這項(xiàng)技術(shù)，能在激光脈沖產(chǎn)生后增加所捕獲電子的數(shù)量，并因此改善激光尾場(chǎng)加速器的束流質(zhì)量。
團(tuán)隊(duì)成員、德里大學(xué)物理學(xué)家devkinandangupta表示，此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)能改善未來加速器所用的技術(shù)。
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