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  • Première accélération d’électrons guidée par un faisceau de protons circulant à travers un plasma

    Posté le 30 septembre 2018

    Dans un article publié le 29 août dernier dans Nature la collaboration AWAKE du CERN a rapporté la première accélération réussie d’électrons à l’aide d’une vague générée par des protons circulant à travers un plasma. L’accélération obtenue sur une distance donnée est déjà plusieurs fois supérieure à celle des technologies conventionnelles utilisées par les accélérateurs de particules. Proposée pour la première fois dans les années 1970, l’utilisation de vagues de plasma (appelées “wakefields”, “champs de sillage” en français) a le potentiel de réduire considérablement la taille des accélérateurs au cours des prochaines décennies.

    Le 26 mai 2018, la collaboration AWAKE avait accéléré des électrons témoin avec succès. Les électrons injectés dans AWAKE à des énergies relativement basses de l’ordre de 19 MeV ont surfé la vague de plasma et ont été accélérés à une énergie de presque 2 GeV sur une distance de 10 mètres.

    Alors que les précédentes expériences d’accélération par champs de sillage reposaient sur l’utilisation d’électrons or de lasers pour piloter le sillage, AWAKE est la première expérience à utiliser des protons. “Les faisceaux conducteurs de protons pénètrent plus profondément dans le plasma que les faisceaux conducteurs utilisant électrons ou lasers”, explique Allen Caldwell, porte-parole de la collaboration AWAKE. “Par conséquent, les accélérateurs par champs de sillage se basant sur des protons peuvent accélérer les électrons sur une plus grande distance, leur permettant d’atteindre de plus hautes énergies”.

    L’accélération des électrons à 2 GeV en seulement 10 mètres correspond à 200 MV par mètre. A titre de comparaison, les technologies conventionnelles avancées considérées pour la prochaine génération d’accélérateurs d’électrons promettent une fourchette entre 30 et 100 MV par mètre. AWAKE espère atteindre 1000 MV/m.

    Source : CERN

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