顾问委员会正在评估斯坦福直线加速器中心(SLAC)未来的FACET-II加速器设施初期实验的提案。
当能源部SLAC国家加速器实验室的FACET-II加速器设施于2020年向来自世界各地的科学家开放时,它将为开展旨在推动加速器物理学领域发展的实验提供优越的条件。升级后的先进加速器试验测试设备(FACET)产生的强大电子束将比其前任亮100到1000倍,有望带来新一代更小、更廉价的粒子加速器,用于粒子物理学、X射线科学、医学及其他领域的研究。
除了深入探讨粒子加速器的新概念之外,FACET-II将探索极强粒子束物理学,以开发增强现有加速器基础设施能力的方法。
FACET-II的潜在用户目前已经向项目顾问委员会提交了他们关于首轮实验的想法,顾问委员会将对这些提议的优点和可行性进行评估。
来自位于洛杉矶的加利福尼亚大学Chan Joshi是FACET的老用户,也是在10月9日-12日在SLAC召开的会议上的一名演讲者。他表示:“令人兴奋的是,FACET-II已经在用户社区引起了极大的兴趣,提案的数量显然比该设施首次运行时可能安排的实验数量还要多。对于刚起步的用户设施而言,这是一个非常积极的进展。审查委员会有一项不值得羡慕的任务,那就是根据试验时间为这些提案确定优先级别。”
就在会议召开前几天,当新安装的电子源产生第一个电子时,升级项目到达了一个重要的里程碑。一旦升级完成,新设施将进一步推动其前身(能源部科学办公室从2011年到2016年运营的用户设施)所开展的研究。
SLAC未来的FACET-II新安装的电子源产生的第一个光电子图像。FACET-II是对用于先进加速器实验测试设施的升级。(SLAC国家加速器实验室)
FACET-II的主要目标是开发粒子束驱动的等离子体加速器,在加速器中一束电子通过“搭乘”由另外一个电子束制造的等离子体波,从而在短距离内获得巨大的能量。这项技术有可能使未来的加速器缩短1000倍,但依然能够获得相同甚至更高的能量。在会议上提出的35项拟议实验中,大多数都与该技术可用于实际应用之前需要解决的挑战紧密相关,包括从等离子体中产生前所未有的亮度的光束、保持粒子束穿越等离子体时的质量,以及为高能粒子加速器罗列几个等离子体阶段所需的概念发展。
其他提案的集中在开发新的硬件、机器学习和其他用来控制、监测和分析FACET-II的极亮光束的工具。其他科学家希望去探索能够使未来的X射线激光变得更为强大的新型电子源的想法。然而,另外一些提案的实验将利用该设施开展基础物理学(例如,电磁学的量子理论)研究。
与用户社区关于FACET-II未来科学的讨论和规划持续数年之久,形成了一系列令人印象深刻的具体提案,这些提案与能源部先进加速器理念研究路线图确定的优先事项完全一致。FACET-II项目科学家、来自SLAC的科学家Mark Hogan表示:“我们现在很期待顾问委员会的回应,这将为我们将实验时间分配给最好的科学研究提供了指导。”
与提交议案相关领域的10名专家组成的委员会预计将在几周之后提供反馈意见。