IT之家 11 月 29 日消息，美國目前能產(chǎn)生 100 億電子伏特粒子束的加速器僅有 2 臺，且每個加速器長度約為 1.9 英里（3 公里）。
TAU Systems 公司近日建立了一個超級緊湊的粒子加速器，可以在 10 厘米（4 英寸）長度上達到 100 億電子伏特粒子束。
TAU 目前已經(jīng)在實驗室環(huán)境下搭建了充滿氦氣的氣室，不過還需要一個龐大的激光器來引導。
TAU 使用了位于得克薩斯大學奧斯汀分校高能量密度科學中心的得克薩斯千瓦激光器，該激光器放置在 10 米（34 英尺）的長桌上。
得克薩斯千瓦激光器能發(fā)射超強激光，能量水平是全美國裝機容量的 1000 倍，但每小時只能發(fā)射一次，而且只能持續(xù) 150 飛秒，即閃電放電時間的十億分之一。
TAU 搭建了整個測試設備，長度不超過 20 米（66 英尺），然后發(fā)射 10 GeV 光束。
常規(guī)粒子加速器實際上是一系列環(huán)，對這些環(huán)施加正電壓后，可以吸引電子。這些環(huán)按順序通電，將電子拉過隧道的速度越來越快，并且在電子到達隧道之前關閉所有環(huán)。
然而，激光驅(qū)動的尾流場加速器或多或少地將光脈沖本身變成等離子體波，導致粒子追逐它并在很短的距離內(nèi)收集非凡的速度和能量。
TAU 的設備使用一個充滿氦氣的小腔室。當 Petawatt 激光器通過這種氣體發(fā)射光脈沖時，脈沖的巨大能量將氣體電離成等離子體。當它穿過這個等離子體時，脈沖會在它身后留下一個尾流，就像一艘船在水中行駛時離開一樣 —— 除了在這種情況下，它會產(chǎn)生極其強大的電荷波動。
IT之家附上論文參考地址如下：Constantin Aniculaesei, Thanh Ha, Samuel Yoffe, Lance Labun, Stephen Milton, Edward McCary, Michael M. Spinks, Hernan J. Quevedo, Ou Z. Labun, Ritwik Sain, Andrea Hannasch, Rafal Zgadzaj, Isabella Pagano, Jose A. Franco-Altamirano, Martin L. Ringuette, Erhart Gaul, Scott V. Luedtke, Ganesh Tiwari, Bernhard Ersfeld, Enrico Brunetti, Hartmut Ruhl, Todd Ditmire, Sandra Bruce, Michael E. Donovan, Michael C. Downer, Dino A. Jaroszynski, Bjorn Manuel Hegelich; The acceleration of a high-charge electron bunch to 10 GeV in a 10-cm nanoparticle-assisted wakefield accelerator. Matter Radiat. Extremes 1 January 2024; 9 (1): 014001. https://doi.org/10.1063/5.0161687
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