تعجيل الپلازما Plasma acceleration

(تم التحويل من تعجيل الپلازما)

تعجيل الپلازما (Plasma acceleration)، هي تقنية لتسريع الجسيمات المشحونة، مثل الإلكترونات أو الأيونات، باستخدام المجال الكهربائي المصاحب لموجة إلكترونية أو هياكل پلازما أخرى ذات تدرج عالي. تُنشأ هذه الهياكل باستخدام نبضات ليزر فائقة القصر أو حزم جسيمات عالية الطاقة تتوافق مع متغيرات الپلازما. توفر هذه التقنية طريقة لبناء معجلات جسيمات صغيرة الحجم وبأسعار معقولة.

عند اكتمال تطويرها، يمكن لهذه التقنية أن تحل محل العديد من المسرعات التقليدية، مع تطبيقات تتراوح من فيزياء الطاقة العالية إلى التطبيقات الطبية والصناعية. تشمل التطبيقات الطبية مصادر ضوء البيتاترون وليزر الإلكترون الحر للتشخيص، أو العلاج الإشعاعي، ومصادر الپروتونات للعلاج بالهادرونات.

التاريخ

وُضعت المفاهيم الأساسية لتعجيل الپلازما وإمكانياتها بواسطة توشيكي تاجيما وجون داوسون من جامعة كاليفورنيا-لوس أنجلس عام 1979.[1] تطورت التصميمات التجريبية الأولية لمعجل "المجال المفتوح" في جامعة كاليفورنيا-لوس أنجلس بواسطة تشاندراشكر جوشي وزملائه.[2]

قام مرفق تكساس پـِتاواط الليزري في جامعة تكساس-أوستن بتسريع الإلكترونات إلى 2 جيجا إلكترون فولت على مسافة تقارب 2 سم (1.6×1021 gn).[3] تم تحطيم هذا الرقم القياسي عام 2014 من قبل العلماء في مركز بيلا التابع لمختبر لورنس بركلي الوطني، عندما أنتجوا حزماً إلكترونية تصل طاقتها إلى 4.25 GeV.[4]

في أواخر عام 2014، نشر باحثون من مختبر سلاك الوطني للمعجلات باستخدام مرفق الاختبارات التجريبية المتقدمة للمعجلات (FACET) دليلاً على جدوى تقنية تعجيل الپلازما، موضحين أنها يمكن أن تنتج نقل طاقة أعلى بمقدار 400-500 مرة مقارنة بتصميم المعجل الخطي العام.[5][6]

تم تشغيل تجربة معجل المجال الموجي AWAKE لإثبات المبدأ باستخدام حزمة پروتونات 400 GeV من معجل الإلكترون الفائق في سرن[7] منذ نهاية 2016.[8]

في أغسطس 2020، أثبت العلماء أطول عملية تشغيل مستقرة استمرت 30 ساعة متواصلة.[9][10][11][12][13]

المفهوم

تعجيل المجال المفتوح

الپلازما هي سائل يتكون من جسيمات موجبة وسالبة الشحنة، وتتشكل عادةً بتسخين أو تأيين غاز مخفف ضوئياً (مباشر/نفق/متعدد الفوتونات/كبح الحاجز). في الظروف العادية، تكون الپلازما متعادلة (أو شبه متعادلة) على المستوى العياني، أي مزيج متساوٍ من الإلكترونات والأيونات في حالة توازن. مع ذلك، عند تطبيق مجال كهربائي أو كهرومغناطيسي خارجي كافي، تنفصل إلكترونات البلازما، الأخف وزناً بكثير من أيونات الخلفية (بمعامل 1836)، مكانياً، مما يُحدث اختلالاً في الشحنة في المنطقة المتأثرة. تتسارع الجسيمات المحقونة في هذا النوع من الپلازما بفعل مجال فصل الشحنات، لكن نظراً لأن مقدار هذا الفصل يُشابه عموماً مقدار المجال الخارجي، فلا يُحقق ذلك أي فائدة مقارنةً بنظام تقليدي يُطبق المجال مباشرةً على الجسيم. مع ذلك، يُعد وسط الپلازما أكثر المحولات كفاءةً المعروفة للمجال المستعرض للموجة الكهرومغناطيسية إلى مجالات طولية لموجة الپلازما. في تقنيات المُسرّعات الحالية، تُستخدم مواد متنوعة لتحويل المجالات المنتشرة عرضياً إلى مجالات طولية قادرة على دفع الجسيمات. تُنجز هذه العملية باستخدام نهجين: هياكل الموجات المستقرة (مثل التجاويف الرنانة) أو هياكل الموجات المتحركة مثل الموجهات المحملة بالأقراص. تتلف المواد التي تتفاعل مع مجالات متزايدة الشدة تدريجياً من خلال التأين والانهيار. يمكن لتسريع الپلازما توليد أقوى المجالات التي أُنتجت في المختبر، والحفاظ عليها، واستغلالها.

مجال مفتوح ناتج عن حزمة إلكترونية في الپلازما.

يكون تدرج التعجيل الناتج عن تيارات پلازما من رتبة مجال تكسر الموجة، وهو:

في هذه المعادلة، هي المجال الكهربائي، هي سرعة الضوء في الفراغ، هي كتلة الإلكترون، هي كثافة الإلكترونات في الپلازما (بالجسيمات لكل وحدة حجم)، و هي سماحية الفضاء الحر.

تكمن فائدة هذا النظام في إمكانية توليد موجات ذات فصل شحني عالي تنتشر عبر الپلازما، على غرار مفهوم الموجة المتنقلة في المسرعات التقليدية. وبذلك، يقوم المعجل بتثبيت حزمة من الجسيمات على موجة، فتقوم هذه الموجة بتعجيلها إلى سرعات أعلى مع الحفاظ على خصائص الحزمة. يمكن إثارة تيارات الپلازما بواسطة نبضات ليزر أو حزم إلكترونية ذات شكل مناسب. تُدفع إلكترونات الپلازما بعيداً عن مركز التيار بفعل القوة الدافعة التذبذبية أو المجالات الكهروستاتيكية الناتجة عن المجالات المُثيرة (الإلكترونات أو الليزر). أيونات الپلازما ضخمة جداً بحيث لا تتحرك بشكل ملحوظ، وتكون ثابتة فعلياً على النطاق الزمني لاستجابة إلكترونات الپلازما. عندما تمر المجالات المُثيرة عبر الپلازما، تتعرض إلكترونات الپلازما لقوة جذب هائلة نحو مركز التيار بفعل حجرة أو فقاعة أو عمود أيونات الپلازما الموجبة التي بقيت في مكانها، كما كانت في الأصل في الپلازما غير المُثارة. يتشكل بذلك أثر كامل لمجال كهربائي طولي (مُعجل) وعرضي (مُركز) شديد للغاية. وتُحدث الشحنة الموجبة للأيونات في منطقة فصل الشحنات تدرجاً هائلاً بين الجزء الخلفي من الأثر (الذي يحتوي على العديد من الإلكترونات) ووسطه (الذي يحتوي في الغالب على أيونات). وتتسارع الإلكترونات بين هاتين المنطقتين (في آلية الحقن الذاتي). أما في مخططات حقن الحزم الخارجية، فتُحقن الإلكترونات بشكل استراتيجي لتصل إلى المنطقة المُفرَّغة أثناء أقصى انحراف أو طرد لإلكترونات الپلازما.

يمكن خلق موجة مفتوحة دافعة بواسطة شعاع عن طريق إرسال حزمة من الپروتونات أو الإلكترونات النسبية إلى پلازما أو غاز مناسب.[14] في بعض الحالات، يمكن تأيين الغاز بواسطة حزمة الإلكترونات، مما يؤدي إلى خلق الپلازما والموجة المفتوحة. يتطلب هذا وجود حزمة إلكترونات ذات شحنة عالية نسبياً، وبالتالي مجالات قوية. تدفع المجالات القوية لحزمة الإلكترونات إلكترونات الپلازما بعيداً عن الموجة المفتوحة، مُحدثةً الدوامة.

على غرار الموجة المفتوحة الناتجة عن شعاع الليزر، يمكن استخدام نبضة ليزر لإثارة الموجة المفتوحة. وبينما تنتقل النبضة عبر الپلازما، يفصل المجال الكهربائي للضوء الإلكترونات والنيوكليونات بنفس الطريقة التي يفصل بها المجال الخارجي.

إذا كانت المجالات قوية بما يكفي، يمكن إزالة جميع إلكترونات الپلازما المتأينة من مركز منطقة الاضطراب: يُعرف هذا "بنظام الانفجار". على الرغم من أن الجسيمات لا تتحرك بسرعة كبيرة حينها، إلا أنه يبدو على المستوى العياني أن "فقاعة" من الشحنة تتحرك عبر الپلازما بسرعة تقارب سرعة الضوء. الفقاعة هي المنطقة الخالية من الإلكترونات، وبالتالي فهي مشحونة بشحنة موجبة، تليها المنطقة التي تعود فيها الإلكترونات إلى المركز، وبالتالي فهي مشحونة بشحنة سالبة. يؤدي هذا إلى منطقة صغيرة ذات تدرج جهد قوي للغاية تتبع نبضة الليزر.

في النظام الخطي، لا تُزال إلكترونات الپلازما تماماً من مركز منطقة الاضطراب. في هذه الحالة، يمكن تطبيق معادلة موجة الپلازما الخطية. ومع ذلك، تبدو منطقة الاضطراب مشابهة لنظام الانفجار، وتبقى فيزياء التعجيل كما هي.

يُستخدم هذا "المجال المفتوح" لتسريع الجسيمات. عند حقن جسيم في الپلازما بالقرب من منطقة الكثافة العالية، فإنه يتعرض لتسارع باتجاهها (أو بعيداً عنها)، وهو تعجيل يستمر مع انتقال المجال المفتوح عبر العمود، حتى يصل الجسيم في النهاية إلى سرعة المجال المفتوح. ويمكن الوصول إلى طاقات أعلى بحقن الجسيم ليتحرك عبر سطح المجال المفتوح، تماماً كما يستطيع راكب الأمواج التحرك بسرعات أعلى بكثير من سرعة الموجة التي يركبها بالتحرك عبرها. وتُعرف المعجلات المصممة للاستفادة من هذه التقنية باسم "سورفاترون".

يمكن تصنيف تسارع المجال المفتوح إلى عدة أنواع وفقاً لكيفية تشكل موجة پلازما الإلكترون:

  • تعجيل المجال المفتوح بالپلازما (PWFA): تتكون موجة پلازما الإلكترون من حزمة من الإلكترونات أو الپروتونات.
  • تعجيل المجال المفتوح باليزر (LWFA): تُدخل نبضة ليزر لتشكيل موجة پلازما إلكترونية.
  • تعجيل الموجات النبضية بالليزر (LBWA): تنشأ موجة پلازما الإلكترون بناءً على توليد ترددات مختلفة لنبضتين ليزريتين. ويُعدّ جهاز السورفاترون تطويراً لهذه التقنية.[15]
  • تعجيل المجال الموجي لليزر ذاتي التعديل (SMLWFA): يتحقق تكوين موجة پلازما الإلكترون بواسطة نبضة ليزر معدلة بواسطة تشتت رامان الأمامي المحفز.
التجارب [16]
نوع التعجيل التجارب
تعجيل المجال المفتوح بالپلازما BELLA, TREX, CLF, LUX
تعجيل المجال المفتوح بالپلازما باستخدام الإلكترونات FACET, FACET II, DESY FLASHForward
تعجيل المجال المفتوح بالپلازما باستخدام الپوزيترونات FACET, FACET II
تعجيل المجال المفتوح بالپلازما باستخدام الپروتونات AWAKE

تعجيل الغمد الطبيعي للهدف

أصبح تعجيل الأيونات باستخدام الليزر والأهداف الصلبة مجالاً بحثياً نشطاً، لا سيما منذ اكتشاف تعجيل الغمد الطبيعي للهدف Target normal sheath acceleration (TNSA).[17] يوفر هذا المخطط الجديد مزيداً من التحسينات في العلاج بالهادرونات،[18] اندماج القصور السريع[19] ومصادر للأبحاث الأساسية.[20] ومع ذلك، فإن أقصى الطاقات التي تم تحقيقها حتى الآن باستخدام هذه الطريقة هي في حدود 100 MeV.[21]

تُعدّ تقنية تعجيل الغمد الطبيعي للهدف (TNSA) الآلية الرئيسية لتعجيل الجسيمات الصلبة باستخدام الليزر. ومثل غيرها من تقنيات التعجيل القائمة على الليزر، لا تستطيع هذه التقنية تعجيل الأيونات بشكل مباشر، بل هي عملية متعددة المراحل، لكل منها صعوبة في نمذجتها رياضياً. ولهذا السبب، لا يوجد حتى الآن نموذج نظري مثالي قادر على تقديم تنبؤات كمية لآلية عمل هذه الآلية.[20] تُستخدم عمليات المحاكاة الجسيم-في-الخلية عادةً لتحقيق التنبؤات بكفاءة.

تعتمد هذه التقنية على هدف صلب يتفاعل أولاً مع نبضة الليزر التحضيرية، مما يؤدي إلى تأيين الهدف وتحويله إلى پلازما، مُسبباً تمدداً أولياً لجبهة الهدف. ينتج عن ذلك منطقة پلازما منخفضة الكثافة في مقدمة الهدف، تُعرف باسم الپلازما الأولية. بمجرد وصول نبضة الليزر الرئيسية إلى مقدمة الهدف، فإنها تنتشر عبر هذه المنطقة منخفضة الكثافة وتنعكس عن سطح الهدف الأمامي، لتعود وتنتشر عائدةً عبر الپلازما الأولية. خلال هذه العملية، يُسخّن الليزر الإلكترونات في المنطقة منخفضة الكثافة ويُعجلها عبر التسخين العشوائي.[22] تُعدّ عملية التسخين هذه بالغة الأهمية، إذ يُشكّل إنتاج تجمعات إلكترونية ذات درجة حرارة عالية مفتاحاً للخطوات اللاحقة من العملية. وقد دُرست أهمية الپلازما الأولية في عملية تسخين الإلكترونات مؤخراً نظرياً وتجريبياً، مُظهرة كيف يؤدي طول فترة الپلازما الأولية إلى تسخين أقوى للإلكترونات وتعزيز تعجيل الغمد الطبيعي للهدف.[23] تنتشر الإلكترونات الساخنة عبر الهدف الصلب وتخرج منه من الطرف الخلفي. وخلال ذلك، تُنتج الإلكترونات مجالاً كهربائياً قوياً للغاية، يصل إلى رتبة TV/m،[20] من خلال فصل الشحنات. هذا المجال الكهربائي، الذي يُشار إليه أيضاً بمجال الغمد نظراً لتشابهه مع شكل غمد السيف، مسؤول عن تعجيل الأيونات. توجد على الوجه الخلفي للهدف طبقة رقيقة من الملوثات (عادةً ما تكون هيدروكربونات خفيفة وبخار ماء). تتأين هذه الملوثات بفعل المجال الكهربائي القوي الناتج عن الإلكترونات الساخنة، ثم تتسارع. وهذا يؤدي إلى حزمة أيونية عالية الطاقة، ويكمل عملية التسريع.

إن عملية كسر موجة الأيونات التي تحدث في المرحلة الأولية من التطور والتي تُوصف بواسطة معادلة ساك-شامل هي المسؤولة عن الجبهة الأيونية السريعة والمتقطعة للپلازما المتمددة.[24]

مقارنة بتعجيل الترددات الراديوية

تتمثل ميزة تعجيل الجسيمات بالپلازما في أن مجال التعجيل فيها أقوى بكثير من مجال معجلات الترددات الراديوية التقليدية. ففي معجلات الترددات الراديوية، يكون للمجال حد أقصى تحدده عتبة الانهيار الكهربائي لأنبوب التعجيل. وهذا يحد من مقدار التعجيل على أي طول محدد، مما يتطلب معجلات طويلة جداً للوصول إلى طاقات عالية. في المقابل، يتحدد الحد الأقصى للمجال في الپلازما بالخصائص الميكانيكية والاضطراب، لكنه عادةً ما يكون أقوى بعدة مراتب من معجلات الترددات الراديوية. ويُؤمل أن يُصنع معجل جسيمات صغير الحجم بالاعتماد على تقنيات تسريع الپلازما، أو أن تُبنى معجلات لطاقات أعلى بكثير، إذا أمكن تحقيق معجلات طويلة بمجال تسريع يبلغ 10 GV/m.

تُظهر الأجهزة التجريبية الحالية تدرجات تعجيل أفضل بعدة مراتب من معجلات الجسيمات الحالية على مسافات قصيرة جداً، وأفضل بحوالي رتبة واحدة (1 GeV/m[25] vs 0.1 GeV/m for an RF accelerator[26]) على مقياس واحد متر.

على سبيل المثال، يقوم معجل پلازما ليزري تجريبي في مختبر لورنس بركلي الوطني بتعجيل الإلكترونات إلى 1 GeV على مسافة حوالي 3.3 سم (5.4×1020 gn),[27] ويحتاج معجل تقليدي واحد (أعلى معجل طاقة إلكترونية) في مختبر SLAC الوطني للمعجلات إلى 64 متراً للوصول إلى نفس الطاقة. وبالمثل، باستخدام الپلازما، تم تحقيق زيادة في الطاقة تزيد عن 40 GeV باستخدام حزمة SLAC SLC (42 GeV) في 85 سم فقط باستخدام معجل المجال المفتوح بالپلازما (8.9×1020 gn).[28]

التطبيقات

في إطار برنامج هوريزون 2020، وهو برنامج إطاري للبحث والتطوير التكنولوجي، أُعد تقرير التصميم المفاهيمي[29] لمشروع EuPRAXIA "(لمعجل أبحاث الپلازما الأوروپي المتميز في التطبيقات) والذي تعمل فيه 74 مؤسسة علمية. لتحديد التقنية الأنسب، يجري النظر في طرق التعجيل التي تعمل بالليزر (تعجيل المجال المفتوح بالليزر، LWFA)، وتلك التي تعمل بحزمة الإلكترونات (تعجيل المجال المفتوح بالپلازما، PWFA)، بالإضافة إلى الطرق الهجينة (التي تجمع بين LWFA وPWFA). سيتم إنشاء مرفق تعجيل المجال المفتوح بالپلازما الذي يعمل بحزمة الإلكترونات في المختبر الوطني للفيزياء النووية (INFN) في فراسكاتي بالقرب من روما، إيطاليا. أما الموقع الثاني لمرفق تعجيل المجال المفتوح بالليزر (LWFA) فلم يُحدد بعد، وكان من المقرر أن يتخذ القرار بشأنه في منتصف عام 2025.

مشروعات بحثية

المشروع الروسي

النموذج الأولي لمحرك الپلازما الروسي.
النموذج الأولي لمحرك الپلازما الروسي.

في فبراير 2025 أعلنت مؤسسة روس‌أتوم الروسية عن تطوير محرك پلازما قد يختصر زمن الرحلة إلى المريخ من 9 أشهر إلى 30 يوماً. تعمل روس‌أتوم على تحويل محرك صاروخي كهربائي پلازمي قوي، يستخدم المجالات المغناطيسية لتعجيل الغاز المتأين (الپلازما) بهدف تقليص أوقات رحلات المريخ إلى 30-60 يوماً، مما يوفر كفاءة عالية ويقلل من تعرض رواد الفضاء للإشعاع، مع استهداف نموذج طيران بحلول عام 2030 بعد نجاح اختبار النموذج الأولي. أُختبر النموذج الأولي في المعمل بنجاح، مما أظهر قدرة عالية (300 كيلوواط) وقوة دفع (6 نيوتن)، مع التخطيط لإصدار نسخة جاهزة للطيران حوالي عام 2030.[30] وتقول روس‌أتوم إن متوسط ​​قدرة المحرك، الذي يعمل في وضع النبض الدوري، يصل إلى 300 كيلوواط مما يجعل من الممكن تسريع المركبة الفضائية إلى سرعات أعلى بكثير من المحركات التقليدية.

روس‌أتوم.

وبحسب ألكسي ڤورونوڤ، النائب الأول لمدير عام العلوم في معهد روس‌أتوم للأبحاث في ترويتسك: "تستغرق الرحلة الحالية إلى المريخ باستخدام المحركات التقليدية عاماً كاملاً تقريباً في اتجاه واحد، وهو ما يُشكّل خطراً على رواد الفضاء بسبب الإشعاع الكوني والتعرض له. أما استخدام محركات الپلازما فيمكن أن يُقلّص مدة المهمة إلى ما بين 30 و60 يوماً، ما يعني إمكانية إرسال رائد فضاء إلى المريخ والعودة منه". وأضاف بناء نموذج أولي كان "إحدى أهم مراحل المشروع" حيث يسعى إلى تحديد ما إذا كان مناسباً للمركبات الفضائية، وللحصول على فكرة عن تكاليف إنتاجها.[31]

يجري تجميع منصة تجريبية واسعة النطاق لاختبار النموذج الأولي، وتتميز بغرفة فراغ بطول 14 متراً وقطر 4 أمتار لمحاكاة ظروف الفضاء الخارجي للاختبارات.

يبعد المريخ عن الأرض 358.760.000 كم. ولقطع هذه المسافة في 30 يوماً، يتطلب الأمر سرعة متوسطة تبلغ حوالي 314 كيلومتر/ساعة. وتعمل بلدان أخرى، بما فيها وكالة الفضاء الأوروپية والولايات المتحدة، على مشاريع جارية لتقليص مدة الرحلات وتحسين الظروف التي ستُمكّن رواد الفضاء من السفر إلى المريخ والعودة منه. بحسب صحيفة إزڤستيا الروسية، ستكون قوة دفع المحرك حوالي 6 نيوتن، ويقول الباحثون إن "نظام الدفع سيكون قادراً على تعجيل الجسيمات (الإلكترونات والپروتونات المشحونة) إلى سرعة 100 كم/ثانية. وهذا سيسمح للمركبات الفضائية بالقيام برحلات بين الكواكب وحتى تجاوز المجموعة الشمسية".

يصف التقرير المحرك الصاروخي الپلازمي بأنه "نوع من المحركات الكهربائية، يعتمد على قطبين كهربائيين. تمر جسيمات مشحونة بينهما، ويُطبق في الوقت نفسه جهد كهربائي عالٍ على القطبين. ونتيجة لذلك، يُولد التيار مجالاً مغناطيسياً يدفع الجسيمات خارج المحرك". ويضيف التقرير أن الإطلاق إلى المدار سيتم باستخدام الطرق التقليدية، والهدف هو "ظهور النموذج الأولي للوحدة عام 2030".

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ Tajima, T.; Dawson, J. M. (1979). "Laser Electron Accelerator". Phys. Rev. Lett. 43 (4): 267–270. Bibcode:1979PhRvL..43..267T. doi:10.1103/PhysRevLett.43.267. S2CID 27150340.
  2. ^ Joshi, C.; Mori, W. B.; Katsouleas, T.; Dawson, J. M.; Kindel, J. M.; Forslund, D. W. (1984). "Ultrahigh gradient particle acceleration by intense laser-driven plasma density waves". Nature. 311 (5986): 525–529. Bibcode:1984Natur.311..525J. doi:10.1038/311525a0. S2CID 4361301.
  3. ^ Wang, Xiaoming; et al. (June 11, 2013). "Quasi-monoenergetic laser-plasma acceleration of electrons to 2 GeV". Nature Communications. Springer Nature. 4 (1): 1988. Bibcode:2013NatCo...4.1988W. doi:10.1038/ncomms2988. ISSN 2041-1723. PMC 3709475. PMID 23756359.
  4. ^ Leemans, W. P.; et al. (December 8, 2014). "Multi-GeV Electron Beams from Capillary-Discharge-Guided Subpetawatt Laser Pulses in the Self-Trapping Regime". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 113 (24) 245002. Bibcode:2014PhRvL.113x5002L. doi:10.1103/physrevlett.113.245002. ISSN 0031-9007. PMID 25541775.
  5. ^ Litos, M.; et al. (2014). "High-efficiency acceleration of an electron beam in a plasma wakefield accelerator". Nature. Springer Nature. 515 (7525): 92–95. Bibcode:2014Natur.515...92L. doi:10.1038/nature13882. ISSN 0028-0836. OSTI 1463003. PMID 25373678. S2CID 4469182.
  6. ^ "Researchers Hit Milestone in Accelerating Particles with Plasma". SLAC National Accelerator Laboratory. November 5, 2014.
  7. ^ Assmann, R.; et al. (2014). "Proton-driven plasma wakefield acceleration: a path to the future of high-energy particle physics". Plasma Physics and Controlled Fusion. 56 (8) 084013. arXiv:1401.4823. Bibcode:2014PPCF...56h4013A. doi:10.1088/0741-3335/56/8/084013. ISSN 1361-6587. S2CID 62802109. Retrieved October 13, 2018.
  8. ^ "AWAKE: Making waves in accelerator technology". Retrieved 20 July 2017.
  9. ^ "World record: Plasma accelerator operates right around the clock". phys.org (in الإنجليزية). Retrieved 6 September 2020.
  10. ^ "Rekord: Längster Lauf eines Plasmabeschleunigers". scinexx | Das Wissensmagazin (in الألمانية). 21 August 2020. Retrieved 6 September 2020.
  11. ^ "Important Milestone Reached on the Road to Future Particle Accelerators". AZoM.com (in الإنجليزية). 20 August 2020. Retrieved 6 September 2020.
  12. ^ "Plasma accelerators could overcome size limitations of Large Hadron Collider". phys.org (in الإنجليزية). Retrieved 6 September 2020.
  13. ^ Maier, Andreas R.; Delbos, Niels M.; Eichner, Timo; Hübner, Lars; Jalas, Sören; Jeppe, Laurids; Jolly, Spencer W.; Kirchen, Manuel; Leroux, Vincent; Messner, Philipp; Schnepp, Matthias; Trunk, Maximilian; Walker, Paul A.; Werle, Christian; Winkler, Paul (18 August 2020). "Decoding Sources of Energy Variability in a Laser-Plasma Accelerator". Physical Review X. 10 (3) 031039. Bibcode:2020PhRvX..10c1039M. doi:10.1103/PhysRevX.10.031039. hdl:2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/365515. CC-BY icon.svg Text and images are available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
  14. ^ Caldwell, A. (2016). "Path to AWAKE: Evolution of the concept". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 829: 3–16. arXiv:1511.09032. Bibcode:2016NIMPA.829....3C. doi:10.1016/j.nima.2015.12.050. hdl:11858/00-001M-0000-002B-2685-0. S2CID 42463366.
  15. ^ Katsouleas, T.; Dawson, J. M. (1983). "A Plasma Wave Accelerator - Surfatron I". IEEE Trans. Nucl. Sci. 30 (4): 3241–3243. Bibcode:1983ITNS...30.3241K. doi:10.1109/TNS.1983.4336628. S2CID 41359956.
  16. ^ Garisto, Daniel (2019-03-14). "The potential of plasma wakefield acceleration | symmetry magazine". www.symmetrymagazine.org (in الإنجليزية). Retrieved 2024-03-22.
  17. ^ Snavely, R. A.; Key, M. H.; Hatchett, S. P.; Cowan, T. E.; Roth, M.; Phillips, T. W.; Stoyer, M. A.; Henry, E. A.; Sangster, T. C.; Singh, M. S.; Wilks, S. C. (2000-10-02). "Intense High-Energy Proton Beams from Petawatt-Laser Irradiation of Solids". Physical Review Letters. 85 (14): 2945–2948. Bibcode:2000PhRvL..85.2945S. doi:10.1103/physrevlett.85.2945. ISSN 0031-9007. PMID 11005974.
  18. ^ Bulanov, S.V; Esirkepov, T.Zh; Khoroshkov, V.S; Kuznetsov, A.V; Pegoraro, F. (2002-07-01). "Oncological hadrontherapy with laser ion accelerators". Physics Letters A (in الإنجليزية). 299 (2–3): 240–247. Bibcode:2002PhLA..299..240B. doi:10.1016/S0375-9601(02)00521-2. ISSN 0375-9601.
  19. ^ Roth, M.; Cowan, T. E.; Key, M. H.; Hatchett, S. P.; Brown, C.; Fountain, W.; Johnson, J.; Pennington, D. M.; Snavely, R. A.; Wilks, S. C.; Yasuike, K. (2001-01-15). "Fast Ignition by Intense Laser-Accelerated Proton Beams". Physical Review Letters. 86 (3): 436–439. Bibcode:2001PhRvL..86..436R. doi:10.1103/physrevlett.86.436. ISSN 0031-9007. PMID 11177849.
  20. ^ أ ب ت Roth, Markus; Schollmeier, Marius (2013), McKenna, Paul; Neely, David; Bingham, Robert et al., eds. (in en), Ion Acceleration: TNSA, Scottish Graduate Series, Heidelberg: Springer International Publishing, pp. 303–350, doi:10.1007/978-3-319-00038-1_12, ISBN 978-3-319-00038-1, Bibcode: 2013lpia.book..303R 
  21. ^ Higginson, A.; Gray, R. J.; King, M.; Dance, R. J.; Williamson, S. D. R.; Butler, N. M. H.; Wilson, R.; Capdessus, R.; Armstrong, C.; Green, J. S.; Hawkes, S. J. (2018-02-20). "Near-100 MeV protons via a laser-driven transparency-enhanced hybrid acceleration scheme". Nature Communications (in الإنجليزية). 9 (1): 724. Bibcode:2018NatCo...9..724H. doi:10.1038/s41467-018-03063-9. ISSN 2041-1723. PMC 5820283. PMID 29463872.
  22. ^ Bourdier, A.; Patin, D.; Lefebvre, E. (2005-06-15). "Stochastic heating in ultra high intensity laser-plasma interaction". Physica D: Nonlinear Phenomena (in الإنجليزية). 206 (1–2): 1–31. doi:10.1016/j.physd.2005.04.017. ISSN 0167-2789. S2CID 20452990.
  23. ^ Gizzi, Leonida A.; Boella, Elisabetta; Labate, Luca; Baffigi, Federica; Bilbao, Pablo J.; Brandi, Fernando; Cristoforetti, Gabriele; Fazzi, Alberto; Fulgentini, Lorenzo; Giove, Dario; Koester, Petra (2021-07-02). "Enhanced laser-driven proton acceleration via improved fast electron heating in a controlled pre-plasma". Scientific Reports (in الإنجليزية). 11 (1): 13728. arXiv:2106.00814. Bibcode:2021NatSR..1113728G. doi:10.1038/s41598-021-93011-3. ISSN 2045-2322. PMC 8253820. PMID 34215775.
  24. ^ Ch. Sack and H.Schamel, Plasma expansion into vacuum - A hydrodynamic approach, Phys. Reports 156 (1987) 311-395 | doi:10.1016/0370-1573(87)90039-1|
  25. ^ (1998) "Proceedings of the 1997 Particle Accelerator Conference (Cat. No.97CH36167)". 1: 687–689, IEEE. doi:10.1109/pac.1997.749806. 
  26. ^ Takeda, S; et al. (November 27, 2014). "Electron Linac Of Test Accelerator Facility For Linear collider" (PDF). Part. Accel. 30: 153–159. Retrieved October 13, 2018.
  27. ^ Leemans, W. P.; et al. (September 24, 2006). "GeV electron beams from a centimetre-scale accelerator". Nature Physics. Springer Nature. 2 (10): 696–699. Bibcode:2006NatPh...2..696L. doi:10.1038/nphys418. ISSN 1745-2473.
  28. ^ Blumenfeld, Ian; et al. (2007). "Energy doubling of 42 GeV electrons in a metre-scale plasma wakefield accelerator". Nature. Springer Nature. 445 (7129): 741–744. Bibcode:2007Natur.445..741B. doi:10.1038/nature05538. ISSN 0028-0836. PMID 17301787. S2CID 4334568.
  29. ^ Assmann, R.W.; et., al. (2020). "EuPRAXIA Conceptual Design Report". Eur. Phys. J. Special Topics. 229: 3675–4284. doi:10.1140/epjst/e2020-000127-8. hdl:2108/261555.
  30. ^ "Russian scientists unveil prototype of plasma engine". Ail Day Astronomy. 2026-01-21. Retrieved 2026-01-22.
  31. ^ "Mars in 30 days? Russia unveils prototype of plasma rocket engine". World Nuclear news. 2025-02-07. Retrieved 2026-01-22.

External links

?
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=تعجيل_البلازما&oldid=4216897"