《自然》封面報(bào)導(dǎo)SLAC與清華等單位合作實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證魯巍教授高效尾波加速理論
清華新聞網(wǎng)11月14日電 11月6日，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》以封面特寫(xiě)形式發(fā)表了題為 High-efficiency acceleration of an electron beam in a plasma wakefield accelerator（等離子體尾波加速器中的高效率電子加速）的研究快報(bào)，系統(tǒng)描述了在美國(guó)斯坦福線(xiàn)性加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Stanford Linear Accelerator National Lab，SLAC）大型加速器研究裝置上高效率尾波加速的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)由SLAC、加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）、清華等單位合作完成，首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了魯巍教授等人關(guān)于高效率、低能散尾波加速可行性的理論預(yù)言（《物理評(píng)論快報(bào)》 PRL 2006, 2008)，是尾波加速研究一個(gè)新的重要里程碑。魯巍教授對(duì)該實(shí)驗(yàn)的物理設(shè)計(jì)提供了系統(tǒng)的理論指導(dǎo)，并參與了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與分析。該期《自然》封面以“Full Speed Ahead （全速前進(jìn)）”來(lái)形容這一重要進(jìn)展，認(rèn)為這是尾波加速成為未來(lái)高能加速器的關(guān)鍵一步。
圖為當(dāng)期《自然》封面。
大型加速器是現(xiàn)代科學(xué)研究至關(guān)重要的研究工具，往往規(guī)模巨大。無(wú)論是用于粒子物理研究的對(duì)撞機(jī) （如歐洲核子中心CERN的周長(zhǎng)27公里的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)），還是廣泛用于各科研領(lǐng)域的高品質(zhì)光源（如美國(guó)斯坦福線(xiàn)性加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一公里長(zhǎng)的第四代光源、上海同步輻射光源等）都是極其復(fù)雜昂貴的大科學(xué)工程。尾波加速是一種近年來(lái)發(fā)展迅猛的新型加速器技術(shù)，因其超出傳統(tǒng)加速器千倍以上的超高加速梯度，有望將大型加速器和光源縮小到普通桌面規(guī)模。《自然》雜志曾以“Plasma Revolution （等離子體革命）”來(lái)形容這種新型加速器技術(shù)，認(rèn)為它將為加速器在工業(yè)、科研和醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)革命性的變化。
魯巍教授現(xiàn)就職于清華大學(xué)工程物理系，是尾波加速領(lǐng)域國(guó)際公認(rèn)的領(lǐng)軍人物，他的一系列理論模擬和實(shí)驗(yàn)工作為尾波加速諸多重要物理過(guò)程的理解奠定了基礎(chǔ)。2007年獲尾波加速領(lǐng)域首屆John Dawson論文獎(jiǎng)，2014年獲國(guó)際純粹與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)青年科學(xué)家獎(jiǎng)，是世界范圍內(nèi)首位獲得該獎(jiǎng)的從事激光等離子體物理和加速器物理研究的學(xué)者，也是亞洲首位獲獎(jiǎng)的等離子體物理學(xué)家。
魯巍教授是清華1994級(jí)本科生，加州大學(xué)洛杉磯分校博士（2006）。2011年歸國(guó)創(chuàng)建清華大學(xué)激光等離子體物理與先進(jìn)加速器技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，2014年獲基金委杰出青年基金支持。
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供稿：工物系 編輯：襄樺
