В ЦЕРН исследуют принципиально новый подход к созданию ускорителей будущего

: 06.03.2017

С 9 по 11 марта 2017 г. в Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) состоится очередное собрание международной коллаборации AWAKE. Цель коллаборации, в которую входит более ста ученых из 16 научных организаций 9 стран, – продемонстрировать новый принцип ускорения заряженных частиц, использующий плазму и протонный пучок для накачки в нее энергии.

Эксперимент AWAKE проводится в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) на базе синхротрона SPS. В декабре 2016 года – после трех лет подготовки – здесь были получены первые впечатляющие результаты. Об их значении, планах дальнейших исследований, о том, каким может стать ускоритель в будущем, в ходе пресс-конференции расскажут ведущие участники собрания.

Пресс-конференция состоится в четверг, 9 марта, в главном здании Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН по адресу: г. Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 11. Начало – в 13:30, окончание в 14.10. Аккредитация обязательна (Алла Сковородина, р.т.+7 383 329-47-55, м.т.+7 913 9354687, e-mail: A.N.Skovorodina@inp.nsk.su). Участники пресс-конференции:

1. Павел Владимирович ЛОГАЧЕВ, академик, директор ИЯФ СО РАН.

2. Аллен Колдуэлл (Allen Caldwell), директор Института физики им. Макса Планка (Мюнхен, Германия), руководитель коллаборации (spokesperson).

3. Эдда Гшвендтнер (Edda Gschwendtner), ЦЕРН, технический координатор проекта (technicalcoordinator).

4. Патрик Муггли (Patric Muggli), ведущий научный сотрудник Институт физики им. Макса Планка (Мюнхен, Германия), координатор экспериментальной части проекта (physicscoordinator).

5. Константин Лотов, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, координатор проекта по теории и моделированию (theory coordinator).

* * *

До сих пор увеличение энергии в физике элементарных частиц достигалось ценой увеличения размеров коллайдера. Кажется, в этом ученые подошли к критической черте. Например, длина Международного линейного коллайдера (ILC), проектируемого в Японии, будет составлять 31 километр. Эксперимент AWAKE может открыть путь к созданию коллайдеров нового типа, в которых увеличение энергии не будет сопровождаться столь колоссальным ростом размеров установок.

В декабре 2016 года в эксперименте AWAKE была зафиксирована модуляция плотности высокоэнергичного протонного пучка на выходе из плазменной секции. Это свидетельствует о наличии в плазме очень сильного электромагнитного поля и открывает путь к дальнейшему использованию протонных пучков для ускорения частиц в плазме. Протонный пучок выступает драйвером: двигаясь в плазме почти со скоростью света, он создает за собой бегущую волну, в которой ускоряются частицы.

О способности плазмы выдерживать огромные электрические поля известно давно. Сложность в том, чтобы применить эту способность на практике и создать плазменный ускоритель гораздо меньших размеров и большей энергии, нежели доступна сегодня. Несколько научных групп уже показали, что можно ускорять частицы в плазменной волне, создаваемой короткими лазерными импульсами или электронными сгустками. Цель эксперимента AWAKE – продемонстрировать возможность создавать нужную волну протонным пучком – самым мощным источником энергии, пригодным для этих целей.