리서치 하이라이트

표지 기사: 플라즈마 항적장 가속기에서 전자 빔의 가속화 반응

Nature 515, 7525

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고효율 플라즈마 항적장 가속기 시뮬레이션. 두 다발 구조를 가진 전자 빔은 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 플라즈마를 통해 이동한다. 전자파에 의해서 생성된 전기장을 이용하여 고에너지 프런티어에서 가동되는 입자 충돌기는 크기와 비용에서 실현 가능한 한계에 근접하고 있지만, 좀더 값싸고 보다 작은 크기의 장비를 만들 수 있는 가속 기술이 개발되고 있다. 플라즈마 항적장 가속기 내에서 전자 다발은 다른 전자 다발에 의해서 여기 되기 위해서 플라즈마 파장 내를 이동하면서 가속화 되며, 기존 가속기에서는 수백 미터를 이동해야 가능한 에너지 획득이 단지 수 센티미터 이동만으로도 기가일렉트론 볼트의 에너지를 얻을 수 있게 된다. 지금까지는 이러한 기술이 한번에 단지 몇 개의 전자를 가속화시키는데 이용되어 왔었다. 최근, 미국 SLAC 국가 가속기 연구원의 FACET(Facility for Advanced Accelerator Experimental Test)에서의 연구를 통해서, 지금까지 플라즈마 가속기에서 얻을 수 없었던 효율인 5억 개의 전자를 한번에 가속시킬 수 있는 효율을 얻을 수 있었다. 이러한 성과는 고에너지 물리학에서부터 의학, 그리고 산업 분야에 적용할 수 있는 소형 가속기를 개발하는데 적용할 수 있을 것으로 보인다. 표지사진: Weiming An & Frank Tsung 제공.

Letter p.92
doi | 10.1038/nature13882 | 전문   | PDF
News & Views p.40
doi: 10.1038/515040a  |  전문  

2014년11월6일 자의 네이처 하이라이트