An Entity of Type: topical concept, from Named Graph: http://dbpedia.org, within Data Space: dbpedia.org

Plasma acceleration is a technique for accelerating charged particles, such as electrons, positrons, and ions, using the electric field associated with electron plasma wave or other high-gradient plasma structures (like shock and sheath fields). The plasma acceleration structures are created either using ultra-short laser pulses or energetic particle beams that are matched to the plasma parameters. These techniques offer a way to build high performance particle accelerators of much smaller size than conventional devices. The basic concepts of plasma acceleration and its possibilities were originally conceived by Toshiki Tajima and John M. Dawson of UCLA in 1979. The initial experimental designs for a "wakefield" accelerator were conceived at UCLA by Chandrashekhar J. Joshi et al. Current e

Property Value
dbo:abstract
  • Ein Kielfeld-Beschleuniger (englisch Wakefield Accelerator; Wake ist das Kielwasser eines Schiffes), auch Plasmabeschleuniger, ist ein Teilchenbeschleuniger, bei dem mit Hilfe eines Lasers oder Elektronen- bzw. Protonenstrahls eine geladene Welle in einer Plasmastrecke erzeugt wird. Kielfeld-Beschleuniger sind Gegenstand aktueller Forschung, bislang (2020) werden sie nicht dauerhaft in Beschleunigeranlagen genutzt. Die Möglichkeit dazu soll in den nächsten Jahren unter anderem vom -Projekt am SLAC, dem -Projekt am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY), am Forschungszentrum Jülich und dem -Projekt am CERN untersucht werden. Sie könnten wesentlich kompakter gebaut werden als andere Linearbeschleuniger und könnten diese in der Industrie und Medizin ergänzen. Auch ein Einsatz in der Teilchenphysik wird untersucht. (de)
  • Plasma acceleration is a technique for accelerating charged particles, such as electrons, positrons, and ions, using the electric field associated with electron plasma wave or other high-gradient plasma structures (like shock and sheath fields). The plasma acceleration structures are created either using ultra-short laser pulses or energetic particle beams that are matched to the plasma parameters. These techniques offer a way to build high performance particle accelerators of much smaller size than conventional devices. The basic concepts of plasma acceleration and its possibilities were originally conceived by Toshiki Tajima and John M. Dawson of UCLA in 1979. The initial experimental designs for a "wakefield" accelerator were conceived at UCLA by Chandrashekhar J. Joshi et al. Current experimental devices show accelerating gradients several orders of magnitude better than current particle accelerators over very short distances, and about one order of magnitude better (1 GeV/m vs 0.1 GeV/m for an RF accelerator) at the one meter scale. Plasma accelerators have immense promise for innovation of affordable and compact accelerators for various applications ranging from high energy physics to medical and industrial applications. Medical applications include betatron and free-electron light sources for diagnostics or radiation therapy and protons sources for hadron therapy. Plasma accelerators generally use wakefields generated by plasma density waves. However, plasma accelerators can operate in many different regimes depending upon the characteristics of the plasmas used. For example, an experimental laser plasma accelerator at Lawrence Berkeley National Laboratory accelerates electrons to 1 GeV over about 3.3 cm (5.4x1020 gn), and one conventional accelerator (highest electron energy accelerator) at SLAC requires 64 m to reach the same energy. Similarly, using plasmas an energy gain of more than 40 GeV was achieved using the SLAC SLC beam (42 GeV) in just 85 cm using a plasma wakefield accelerator (8.9x1020 gn). Once fully developed, the technology could replace many of the traditional RF accelerators currently found in particle colliders, hospitals, and research facilities. Finally, the plasma acceleration would not be complete if the ion acceleration during the expansion of a plasma into a vacuum were not also mentioned. This process occurs, for example, in the intense laser-solid target interaction and is often referred to as the target normal sheath acceleration. Responsible for the spiky, fast ion front of the expanding plasma is an ion wave breaking process that takes place in the initial phase of the evolution and is described by the Sack-Schamel equation. (en)
  • L'accélération laser-plasma est un thème de recherche visant à développer des sources de particules ayant des propriétés inédites. Actuellement, l'accélération de particules est très développée sur des accélérateurs de particules conventionnels. Néanmoins, le champ accélérateur dans ces structures radiofréquences est limité à des valeurs de l'ordre de 50 MV/m. Pour atteindre des énergies plus élevées, afin d'étudier des phénomènes nouveaux, les scientifiques ont été contraints de construire des accélérateurs gigantesques (27 km pour le LHC). Il existe aussi d'autres méthodes pour accélérer des particules, notamment les mécanismes d'accélération de particules en utilisant l'interaction d'un laser avec la matière. En focalisant un sur une cible, il est possible de créer des faisceaux de particules aux propriétés particulièrement originales (brièveté, énergie, émittance, charge). Lors de cette interaction du faisceau laser avec la matière, des champs électriques extrêmes sont produits. Atteignant des valeurs crêtes de l'ordre du TV/m, soit plus de 10 000 fois plus intenses que les champs électriques produits dans les structures RF (radiofréquence) des accélérateurs, les particules initialement au repos, quittent la cible en subissant une accélération fulgurante, de l'ordre de 1022 g (g=accélération de la pesanteur terrestre). Ces nouvelles sources ouvrent la voie à de nombreuses applications : médicale, nucléaire, chimie et biologie. Elles devraient de plus permettre d'étudier des phénomènes nouveaux sur des échelles de temps ultra-courtes (100 fs). Les expériences d'interaction laser-plasma permettent d'accélérer deux types de particules : les électrons et les protons. (fr)
  • 플라즈마 레이저 가속에 대해 설명한다. (ko)
  • プラズマ加速 (プラズマかそく、英: plasma acceleration) は、電子、陽電子、イオンなどの荷電粒子を、プラズマ中の急峻な構造によって生成される電場を用いて加速する方法で、加速器として用いられる。プラズマ中の加速構造は、超短時間のレーザーパルスか、プラズマのパラメータ群に合致した粒子線によって生成される。これらの技術は、従来の装置と比べて比較的小さなサイズで、高性能な粒子加速を行うことができる。プラズマ加速の基本概念は、1979年、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) の田島俊樹と、によって考案された。その後、プラズマ加速の実験方法は、UCLAのらのグループによって考案された。現在におけるプラズマ加速の実験装置は、従来の加速器より2-3桁大きいオーダーの電場勾配を達成しており、これにより小型な加速器が実現できると考えられている。小型な加速器は放射線療法などにおいて大きなニーズがある。 (ja)
  • Per accelerazione al plasma si intende un insieme di tecniche per accelerare particelle cariche, come elettroni, ioni o positroni, mediante alti campi elettrici creati in un plasma. Tali tecniche potrebbero contribuire a realizzare una tecnologia per costruire acceleratori di particelle di dimensioni ridotte rispetto agli acceleratori convenzionali, che fanno uso di campi elettrici eccitati in cavità metalliche per accelerare particelle cariche. Le applicazioni di tale tecnologia innovativa di accelerazione di particelle sarebbero numerose, spaziando dalla medicina (sorgenti di radiazione di betatrone o laser a elettroni liberi per la diagnostica o per la radioterapia, sorgenti di adroni per l'adroterapia) alla fisica delle alte energie (collisori più compatti). (it)
  • Akcelerator plazmowy – urządzenie do przyspieszania naładowanych cząstek takich jak elektrony, pozytony i jony, przy wykorzystaniu pola elektrycznego w powiązaniu z falą wytworzoną w plazmie elektronowej. Fala tworzona jest na drodze krótkiego laserowego impulsu światła lub za pomocą impulsu elektronowego przez plazmę. Technika rokuje możliwości budowy akceleratorów cząstek o bardzo dużej wydajności oraz dużo mniejszych rozmiarach w porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań i związanych z nimi kosztów. Obecna wersje eksperymentalne urządzeń wykazują gradient przyspieszenia kilka razy większy niż współcześnie używane akceleratory. Na przykład eksperymentalne urządzenie w Lawrence Berkeley National Laboratory przyspiesza elektrony do 1 GeV na odcinku 3,3 cm, podczas gdy SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) konwencjonalny akcelerator potrzebuje 64 m, aby uzyskać tę samą energię. Podczas ostatnich eksperymentów dokonanych przez zespół SLAC udało się przy wykorzystaniu akceleratora plazmowego typu PWFA osiągnąć energię 42 GeV na odcinku 85 cm. Eksperymentalny akcelerator plazmowy AWAKE, mający na celu przyspieszenie elektronów do energii co najmniej 50 GeV funkcjonuje obecnie w CERN-ie. Rozpoczął on działanie pod koniec 2016 roku. (pl)
  • Плазмове прискорення, також Кільватерне прискорення — техніка прискорення заряджених частинок (електронів, позитронів, йонів) за допомогою електричного поля, створеного коливанням електронів у плазмі, або інакших плазмових структур зі значним градієнтом. Плазма є перспективною для використання як джерело надсильних електричних полів для прискорення заряджених частинок. У класичних прискорювачах заряджені частинки розганяються електричним полем, яке рухається синхронно з частинками. Але величина напруженості електричного поля обмежується напруженістю, при якій електрони починають вириватися з металу камери, у якій відбувається прискорення, тобто відбувається пробій. У плазмі за рахунок просторового розділення заряду можливо створити електричне поле напруженістю до . Ідея полягає в тому, що за допомогою лазерного або електронного імпульсу із вцілому нейтральної плазми вибиваються електрони, що призводить до розділення заряду й генерації плазмової хвилі, яка прискорює електрони. Перевагою такого прискорювального пристрою є його невеликі розміри порівняно з розмірами секцій лінійного прискорювача. Окрім того, зникає необхідність в надпровідних магнітних системах, суттєво спрощується система підтримки установки тощо. За допомогою сучасних плазмових прискорювачів вдалося досягти прискорення електронів до енергії . При проходженні через плазму пучка електронів, отриманого на лінійному прискорювачі, частина електронів втрачає енергію, але енергія іншої частини електронів суттєво зростає. Тому планується, що плазмові секції будуть використовуватися в комбінації з класичними прискорювачами. Можна очікувати, що в майбутньому компактні плазмові прискорювачі знайдуть широке застосування в дослідженнях у різних галузях фізики. Основними елементами плазмового прискорювача є збуджувач (driver), плазмова хвиля та свідок (witness). Залежно від драйвера плазмове прискорення буває лазерним (LWFA - laser-driven wakefield acceleration) та частинковим (PWFA - particle-driven wakefield acceleration, також іноді абревіатуру PWFA іноді використовують для позначення більш загального терміну - plasma wakefield acceleration). (uk)
  • Кильватерное ускорение — метод ускорения сгустка электронов в плазме, возмущённой прохождением первичного пучка (драйвера) электронов, протонов или лазерного излучения. Идея кильватерного ускорения состоит в том, что драйвер, проходя сквозь плазму, расталкивает лёгкие электроны, в то время как ионы остаются почти неподвижными. В результате за драйвером образуются волны плотности заряда в плазме, создающие электрическое поле огромной напряжённости (до 100 ГВ/м), недоступное в лабораторной установке из-за электрических пробоев. Если вслед за драйвером пустить ускоряемый сгусток в нужной фазе плазменной волны, то можно получить темп ускорения, намного превышающий достигнутый темп в других линейных ускорителях. На сегодняшний день возможности кильватерного ускорения исследуются на экспериментальных установках. (ru)
dbo:thumbnail
dbo:wikiPageExternalLink
dbo:wikiPageID
  • 1948002 (xsd:integer)
dbo:wikiPageLength
  • 35237 (xsd:nonNegativeInteger)
dbo:wikiPageRevisionID
  • 1122470019 (xsd:integer)
dbo:wikiPageWikiLink
dbp:wikiPageUsesTemplate
dcterms:subject
gold:hypernym
rdf:type
rdfs:comment
  • 플라즈마 레이저 가속에 대해 설명한다. (ko)
  • プラズマ加速 (プラズマかそく、英: plasma acceleration) は、電子、陽電子、イオンなどの荷電粒子を、プラズマ中の急峻な構造によって生成される電場を用いて加速する方法で、加速器として用いられる。プラズマ中の加速構造は、超短時間のレーザーパルスか、プラズマのパラメータ群に合致した粒子線によって生成される。これらの技術は、従来の装置と比べて比較的小さなサイズで、高性能な粒子加速を行うことができる。プラズマ加速の基本概念は、1979年、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) の田島俊樹と、によって考案された。その後、プラズマ加速の実験方法は、UCLAのらのグループによって考案された。現在におけるプラズマ加速の実験装置は、従来の加速器より2-3桁大きいオーダーの電場勾配を達成しており、これにより小型な加速器が実現できると考えられている。小型な加速器は放射線療法などにおいて大きなニーズがある。 (ja)
  • Per accelerazione al plasma si intende un insieme di tecniche per accelerare particelle cariche, come elettroni, ioni o positroni, mediante alti campi elettrici creati in un plasma. Tali tecniche potrebbero contribuire a realizzare una tecnologia per costruire acceleratori di particelle di dimensioni ridotte rispetto agli acceleratori convenzionali, che fanno uso di campi elettrici eccitati in cavità metalliche per accelerare particelle cariche. Le applicazioni di tale tecnologia innovativa di accelerazione di particelle sarebbero numerose, spaziando dalla medicina (sorgenti di radiazione di betatrone o laser a elettroni liberi per la diagnostica o per la radioterapia, sorgenti di adroni per l'adroterapia) alla fisica delle alte energie (collisori più compatti). (it)
  • Ein Kielfeld-Beschleuniger (englisch Wakefield Accelerator; Wake ist das Kielwasser eines Schiffes), auch Plasmabeschleuniger, ist ein Teilchenbeschleuniger, bei dem mit Hilfe eines Lasers oder Elektronen- bzw. Protonenstrahls eine geladene Welle in einer Plasmastrecke erzeugt wird. Kielfeld-Beschleuniger sind Gegenstand aktueller Forschung, bislang (2020) werden sie nicht dauerhaft in Beschleunigeranlagen genutzt. Die Möglichkeit dazu soll in den nächsten Jahren unter anderem vom -Projekt am SLAC, dem -Projekt am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY), am Forschungszentrum Jülich und dem -Projekt am CERN untersucht werden. Sie könnten wesentlich kompakter gebaut werden als andere Linearbeschleuniger und könnten diese in der Industrie und Medizin ergänzen. Auch ein Einsatz in der Teilche (de)
  • Plasma acceleration is a technique for accelerating charged particles, such as electrons, positrons, and ions, using the electric field associated with electron plasma wave or other high-gradient plasma structures (like shock and sheath fields). The plasma acceleration structures are created either using ultra-short laser pulses or energetic particle beams that are matched to the plasma parameters. These techniques offer a way to build high performance particle accelerators of much smaller size than conventional devices. The basic concepts of plasma acceleration and its possibilities were originally conceived by Toshiki Tajima and John M. Dawson of UCLA in 1979. The initial experimental designs for a "wakefield" accelerator were conceived at UCLA by Chandrashekhar J. Joshi et al. Current e (en)
  • L'accélération laser-plasma est un thème de recherche visant à développer des sources de particules ayant des propriétés inédites. Actuellement, l'accélération de particules est très développée sur des accélérateurs de particules conventionnels. Néanmoins, le champ accélérateur dans ces structures radiofréquences est limité à des valeurs de l'ordre de 50 MV/m. Pour atteindre des énergies plus élevées, afin d'étudier des phénomènes nouveaux, les scientifiques ont été contraints de construire des accélérateurs gigantesques (27 km pour le LHC). (fr)
  • Akcelerator plazmowy – urządzenie do przyspieszania naładowanych cząstek takich jak elektrony, pozytony i jony, przy wykorzystaniu pola elektrycznego w powiązaniu z falą wytworzoną w plazmie elektronowej. Fala tworzona jest na drodze krótkiego laserowego impulsu światła lub za pomocą impulsu elektronowego przez plazmę. Technika rokuje możliwości budowy akceleratorów cząstek o bardzo dużej wydajności oraz dużo mniejszych rozmiarach w porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań i związanych z nimi kosztów. Obecna wersje eksperymentalne urządzeń wykazują gradient przyspieszenia kilka razy większy niż współcześnie używane akceleratory. Na przykład eksperymentalne urządzenie w Lawrence Berkeley National Laboratory przyspiesza elektrony do 1 GeV na odcinku 3,3 cm, podczas gdy SLAC (Stanford Linear (pl)
  • Кильватерное ускорение — метод ускорения сгустка электронов в плазме, возмущённой прохождением первичного пучка (драйвера) электронов, протонов или лазерного излучения. Идея кильватерного ускорения состоит в том, что драйвер, проходя сквозь плазму, расталкивает лёгкие электроны, в то время как ионы остаются почти неподвижными. В результате за драйвером образуются волны плотности заряда в плазме, создающие электрическое поле огромной напряжённости (до 100 ГВ/м), недоступное в лабораторной установке из-за электрических пробоев. Если вслед за драйвером пустить ускоряемый сгусток в нужной фазе плазменной волны, то можно получить темп ускорения, намного превышающий достигнутый темп в других линейных ускорителях. На сегодняшний день возможности кильватерного ускорения исследуются на эксперимента (ru)
  • Плазмове прискорення, також Кільватерне прискорення — техніка прискорення заряджених частинок (електронів, позитронів, йонів) за допомогою електричного поля, створеного коливанням електронів у плазмі, або інакших плазмових структур зі значним градієнтом. (uk)
rdfs:label
  • Kielfeld-Beschleuniger (de)
  • Accélération laser-plasma (fr)
  • Plasma acceleration (en)
  • Accelerazione al plasma (it)
  • プラズマ加速 (ja)
  • 플라스마 가속 (ko)
  • Akcelerator plazmowy (pl)
  • Кильватерное ускорение (ru)
  • Плазмове прискорення (uk)
owl:sameAs
skos:relatedMatch
prov:wasDerivedFrom
foaf:depiction
foaf:isPrimaryTopicOf
is dbo:knownFor of
is dbo:wikiPageRedirects of
is dbo:wikiPageWikiLink of
is foaf:primaryTopic of
Powered by OpenLink Virtuoso    This material is Open Knowledge     W3C Semantic Web Technology     This material is Open Knowledge    Valid XHTML + RDFa
This content was extracted from Wikipedia and is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License