“升級的激光設備為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。美國勞倫斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）的科學家們完成了世界上最強大的激光系統之一的重大擴展，為全球高能物理和其他領域的突破創造了新的機會。該擴展為伯克利實驗室激光加速器BELLA中心的千萬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于科學、醫學、安全和工業。第二條光束線于今年夏天上線，是BELLA和工程團隊多年規劃、設計和工程的成果。

博士后研究員 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：“我們很高興看到施工完成，并且非常渴望開始第二條光束線所能實現的各種令人興奮的實驗。”傳統的加速器使用射頻電磁場使粒子在幾十公里的距離上逐漸加速，因此往往體積巨大且價格昂貴。例如，著名的國際粒子加速器CERN的大型強子對撞機沿著16英里長的環形路徑加速粒子，這是一項花費數十億美元建造和運行的巨大成就。

但是在BELLA中心，科學家們利用高功率激光與等離子體相互作用產生的電場加速帶電粒子，創造出了激光等離子體加速器LPA。該團隊使用一個1皮瓦的激光，產生一束非常短的脈沖或“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（一種類似氣體的帶電粒子湯）時，它會產生一個移動的波，然后放置在該波中的帶電粒子被向前推進，就像海浪上的沖浪者一樣。（這是測試階段的事情啦，現在已經升級完成啦。）這種名為wakefield方法可以產生比傳統加速器高1000倍的加速率，使LPA成為下一代更小、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高度可調，能夠產生范圍更廣的激光局域，脈沖持續時間和脈沖能量可以獨立變化。這兩條光束線旨在串聯使用，使該系統成為科學和加速器技術發展的強大和通用工具。為了創建新的光束線，該團隊分離了一部分主激光束，并將其穿過一系列光學器件，以產生第二束短而強大的光脈沖，從而產生第二個尾場。

特別是，該系統的設計旨在實現團隊的設想，即將多個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。在他們的長期愿景中，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。