“升級的激光設備為(wei) 下一代粒子加速器鋪平了道路。”來自美國的一位科學家說到。美國勞倫(lun) 斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）的科學家們(men) 完成了世界上最強大的激光係統之一的重大擴展，為(wei) 全球高能物理和其他領域的突破創造了新的機會(hui) 。該擴展為(wei) 伯克利實驗室激光加速器BELLA中心的千萬(wan) 瓦激光創建了第二條光束線，使下一代粒子加速器的開發能夠應用於(yu) 科學、醫學、安全和工業(ye) 。第二條光束線於(yu) 今年夏天上線，是BELLA和工程團隊多年規劃、設計和工程的成果。

博士後研究員 Sahel Hakimi 和研究生 Jared De Chant 在 BELLA 對 iP2 進行了調整。新設施將擴大伯克利實驗室和 LaserNetUS 社區的研究能力。

一位科學家解釋說：“我們(men) 很高興(xing) 看到施工完成，並且非常渴望開始第二條光束線所能實現的各種令人興(xing) 奮的實驗。”傳(chuan) 統的加速器使用射頻電磁場使粒子在幾十公裏的距離上逐漸加速，因此往往體(ti) 積巨大且價(jia) 格昂貴。例如，著名的國際粒子加速器CERN的大型強子對撞機沿著16英裏長的環形路徑加速粒子，這是一項花費數十億(yi) 美元建造和運行的巨大成就。

但是在BELLA中心，科學家們(men) 利用高功率激光與(yu) 等離子體(ti) 相互作用產(chan) 生的電場加速帶電粒子，創造出了激光等離子體(ti) 加速器LPA。該團隊使用一個(ge) 1皮瓦的激光，產(chan) 生一束非常短的脈衝(chong) 或“子彈”光，每秒一次，每一次的能量都是典型閃電的100倍。當激光束穿過等離子體(ti) （一種類似氣體(ti) 的帶電粒子湯）時，它會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 移動的波，然後放置在該波中的帶電粒子被向前推進，就像海浪上的衝(chong) 浪者一樣。（這是測試階段的事情啦，現在已經升級完成啦。）這種名為(wei) wakefield方法可以產(chan) 生比傳(chuan) 統加速器高1000倍的加速率，使LPA成為(wei) 下一代更小、更便宜的加速器的有希望的候選。

第二條光束線設施設計為(wei) 高度可調，能夠產(chan) 生範圍更廣的激光局域，脈衝(chong) 持續時間和脈衝(chong) 能量可以獨立變化。這兩(liang) 條光束線旨在串聯使用，使該係統成為(wei) 科學和加速器技術發展的強大和通用工具。為(wei) 了創建新的光束線，該團隊分離了一部分主激光束，並將其穿過一係列光學器件，以產(chan) 生第二束短而強大的光脈衝(chong) ，從(cong) 而產(chan) 生第二個(ge) 尾場。

特別是，該係統的設計旨在實現團隊的設想，即將多個(ge) LPA模塊分段，以達到粒子對撞機所需的高電子束能量，利用第二束線的尾場進一步加速第一束線的粒子。目前正在進行實現這一目標的初步實驗。在他們(men) 的長期願景中，該團隊建議堆疊額外的激光驅動模塊，以創建能量極高的加速器，使下一代物理發現能夠以成本和規模的一小部分實現。