리서치 하이라이트

1미터 길이에서 구현한 플라즈마 웨이크 필드 입자 가속기

Nature 445, 7129

플라즈마 기반 입자 가속기(Plasma-based particle accelerator)는 기존 입자 가속기보다 훨씬 빠른 입자 가속 필드를 만들기 때문에 훨씬 더 흥미로운 장치이다. 스탠포드에 위치하고 있는 선형 입자 가속기 센터(linear accelerator center)에서 수행된 시험 가동을 통해서 고 에너지 전자 빔(high-energy electron beam)을 이용하여 플라즈마 웨이크 필드 입자 가속기(plasma wakefield accelerator)를 구동하는데 성공하였다. 적은 양의 전자만으로도 놀랄만한 속도의 입자 가속 현상이 관찰되었으며, 약 3킬로미터 길이의 SLAC 입자가속기에서 얻을 수 있는 것과 동일한 에너지를 1미터도 되지 않는 장치에서 재현할 수 있었다. 이번 연구 결과는 고 에너지 물리학 분야에 응용할 수 있는 플라즈마 입자가속기를 실현할 수 있는 중요한 발전을 이룬 결과를 보여주고 있다.