Los científicos de FLASHForward aceleraron los primeros grupos de electrones en una célula plasmática de este tipo. Crédito:DESY / H. Müller-Elsner
El proyecto de acelerador de plasma FLASHForward logró un hito importante en enero:por primera vez, Los haces de electrones acelerados por láser de alta potencia de la instalación en una celda de plasma. Más adelante en la fase operativa, el láser controlará la formación de plasma en FLASH. El grupo de científicos que rodeaba a Jens Osterhoff de DESY utilizó el láser para encender un plasma, a partir del cual los electrones se aceleraron a energías de alrededor de 100 megaelectronvoltios a una distancia de unos pocos milímetros. Esto permite importantes experimentos previos para el experimento de plasma impulsado por haz planeado. A partir del segundo semestre de este año, Los científicos de FLASHForward quieren utilizar el haz de electrones FLASH para generar un plasma en una célula de plasma con el fin de acelerar aún más otros grupos de electrones del acelerador de partículas FLASH o los grupos de electrones que se forman en el plasma mismo.
"Los grupos de electrones que ahora han sido acelerados por el láser en la célula de plasma tienen en muchos aspectos propiedades muy similares a las que más adelante esperamos acelerar con el rayo FLASH en FLASHForward, ", explica el líder del proyecto Jens Osterhoff." Ahora estamos en condiciones de probar nuestros instrumentos de diagnóstico especiales antes de integrarlos en FLASH este verano ". Los diagnósticos de FLASHForward tendrán que cumplir con algunos requisitos exigentes. Los científicos esperan tener que resolver grupos de electrones llevando una carga de unos pocos pico-culombios, mil veces menos que en el XFEL europeo, y duraciones de racimos en el rango de femto-segundo. Además, los instrumentos deben ser capaces de resistir el choque electromagnético que se produce cuando se enciende el plasma.
El proyecto FLASHForward tiene como objetivo probar la aceleración de wakefield de plasma. Los campos eléctricos producidos en un plasma pueden ser mil veces más fuertes que los de los aceleradores de partículas convencionales. Investigadores de todo el mundo están probando si este método altamente eficiente de aceleración de partículas se puede utilizar para desarrollar aceleradores de partículas extremadamente compactos. En FLASHForward, Los racimos de electrones producidos por FLASH deben acelerarse aún más utilizando un plasma producido por láser. Lograr esto, una línea de haz para grupos de electrones que incluye una celda de plasma integrada se instalará junto con la segunda línea de haz de radiación FLASH y se conectará a FLASH este verano. Los experimentos en FLASHForward comenzarán a finales de año y se llevarán a cabo en paralelo a los experimentos de Photon Science en FLASH. FLASHForward está financiado por subvenciones del Helmholtz Impulse and Networking Fund y apoyado por la Fundación Alexander von Humboldt.
La línea de luz para conectar el experimento FLASHForward al acelerador FLASH (a la izquierda) está en construcción. Crédito:Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes
El 'Gráfico para expertos' muestra la distribución espacial del haz de electrones acelerado en FLASHForward. Crédito:Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes