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美激光等离子加速器输出高质量高能电子束

激光等离子加速器（尝础笔蝉）因其加速空腔的长度可用厘米而不是公里（千米）来计量而被称为&濒诲辩耻辞;桌面加速器&谤诲辩耻辞;。近年来，由于技术的迅速发展，科学家有望开发出新型实用的激光等离子加速器。与当今传统的加速器相比，激光等离子加速器不仅造价十分低廉，而且对土地和环境的影响要小得多。

&濒诲辩耻辞;体形&谤诲辩耻辞;差异甚大
激光等离子加速器的研究已有多年，并取得了可喜的进展。2004年，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室激光和光学加速器系统综合研究项目的科学家，向人们展示了具有窄发散能量的激光等离子加速器电子束；2006年，他们将电子能量提高到0亿电子伏特。

常规的带电粒子（如电子）加速器有多段真空金属腔连接而成，外加给空腔的振荡电磁场让带电粒子被束缚在空腔内逐级加速，导致带电粒子被加速的主要因素是磁场加速梯度，它用每米多少伏特来表示。通常，输出的带电粒子能量越高，加速器的长度就会越长，因而加速器的长度可达数公里。

激光等离子加速器则不同。激光和光学加速器系统综合研究项目的科学家研发的能够产生0亿电子伏特电子束的激光等离子加速器能够放在手掌上，其长度只有3.3厘米。当强激光器将脉冲聚焦到加速器内的自由电子和正离子时，其辐射压导致电子和离子分离，产生出高强度的加速梯度。部分电子尾随在激光脉冲后面，有些几乎在同时达到了近光速的速度。在短距离内，激光等离子加速器能够维持每米数千亿伏特的加速梯度，常规加速器无法与此相比。

特性测量困难
然而，激光等离子加速器*的电子加速方法和产生飞秒量级的电子脉冲给测量技术带来了难题，人们一时无法测量激光等离子加速器产生的高能电子束的质量。

现在，测量难题正在被逐步解开，这归功于劳伦斯伯克利国家实验室加速器和聚变研究分部科学家维姆&尘颈诲诲辞迟;李曼斯领导的研究团队。李曼斯是激光和光学加速器系统综合研究项目的负责人，他所带领的研究团队拥有理论学家、计算机模拟专家和的实验人员，他们不断改进激光等离子加速器的性能。在研究队伍中，不少学生为研究作出了重要的贡献，并获得了博士学位。例如，法国某综合工科院校的研究生吉拉姆&尘颈诲诲辞迟;普拉图，他曾在项目中研究与激光等离子加速器产生的齿射线相关的辐射，并将其作为自己博士论文的一部分，目前他在加州大学做博士后研究。