Nå tar også positronene bølgen

I fjor klarte de å få elektroner til å surfe på en bølge av plasma. Nå har forskerne også lyktes med å akselerere elektronenes antipartikkel positronet. Dermed er verden et langt skritt nærmere framtidas partikkelakseleratorer.

Plasmabølgeakselerasjon av positroner. Simulering: Weiming An, UCLA

Metoden forskerne bruker for å akselerere partiklene kalles plasmabølgeakselerasjon og er flere ganger mer effektiv enn dagens akseleratorer, inkludert LHC ved CERN.

I november i fjor slapp forskere ved blant annet Stanford og UiO nyheten om at de hadde klart å få til stabil akselerasjon av elektroner ved hjelp av plasmabølger.

I denne ukes Nature annonserer forskergruppa at de har klart å gjøre det samme med positroner.

–Plasmabølgeakselerasjon av positroner er regnet for å være enda mer utfordrende enn tilfellet er for elektronet, sier en fornøyd førsteamanuensis Erik Adli.

Eksperimentene er utført ved FACET-anlegget til SLAC National Accelerator Laboratory ved Stanford-universitetet. Erik Adli har deltatt i oppbygging av eksperimentene, og sender nå også studenter fra UiO til California.

Carl Lindstrøm tar en doktorgrad ved UiO og tilbrakte vårsemesteret ved SLAC. –Det er et supert eksperiment å delta i, sier han. –Siden det ikke er mer enn et titalls forskere, i tillegg til støtteapparat rundt, får vi være med i hele prosessen: Fra å koble og skru på deler i eksperimentet til simuleringer og teori.

SLAC-eksperimentene var først ute med å demonstrere plasmabølgeakselerasjon. Resultatene er så gode at flere forskningssentre nå hiver seg på:

Ph.d-student Veronica Berglyd Olsen deltar i AWAKE, et søstereksperiment på CERN. AWAKE skal være i gang med plasmabølgeakselerasjon fra 2016, men i en litt annen variant enn på SLAC: –Mens FACET driver plasmabølgen med elektroner, ønsker AWAKE å bruke protoner for å lage bølgen, forklarer hun.

Forskerne ved pendelen i Fysikkbygningen
Plasmabølgeforskere: Erik Adli, Veronica B. Olsen og Carl Lindstrøm.

Neste steg

I høyenergifysikk har en behov for å akselerere både elektroner og positroner. For å lage neste generasjons partikkelakselerator må forskerne også kunne vise at kvaliteten på partikkelstrålene er god nok.

Så da kommer det en ny Nature-artikkel neste år?

–Dette er et vanskelig steg, så det ligger litt fram i tid, sier Adli. Og: Nei, vi kan nok ikke forvente å publisere i Nature hvert år, humrer han.

 

Natures artikkel:

S. Corde, E. Adli et al: Multi-gigaelectronvolt acceleration of positrons in a self-loaded plasma wakefield

 

Av Hilde Lynnebakken
Publisert 26. aug. 2015 19:12 - Sist endret 27. aug. 2015 09:56