In a plasma, some of the energy of a high-power laser beam can be transferred to a longitudinal plasma wave with a high phase velocity. This wave can in turn accelerate relativistic charged particles to very high energies. Several mechanisms have been proposed to generate these intense electric fields and some of them have already been tested experimentally. Using the beat wave method, electric fields of 1 - 10 have been produced and electrons have been accelerated with an energy gain from 1 MeV to more than 30 MeV. Some preliminary experiments have shown that electrons can be accelerated in plasma waves generated by the wakefield method. In the case of self-modulated wakefield, electric fields larger than 100 trap electrons and eject them from the plasma with an energy up to 100 MeV. The perspectives in the near future are the production of intense and short electron beams of a few MeV and the acceleration of electrons up to 1 GeV. To reach an energy of 1 TeV and get closer to the parameters required by the high-energy physicists, one will have to test some new methods to be able to guide the laser beam over large distances.
プラズマ中では、高出力レーザービームのエネルギーの一部が、高い位相速度を持つ縦方向のプラズマ波に変換され得る。この波は、相対論的な荷電粒子を非常に高いエネルギーまで加速することができる。これらの強い電場を生成するためのいくつかの機構が提案されており、そのうちのいくつかは実験的に試験されている。ビート波法を用いて、1 - 10 の電場が生成され、電子は1 MeVから30 MeV以上のエネルギー利得で加速された。いくつかの予備実験では、ウェイクフィールド法によって生成されたプラズマ波中で電子が加速され得ることが示されている。自己変調ウェイクフィールドの場合、100 より大きい電場が電子を捕捉し、プラズマから100 MeVまでのエネルギーで放出する。近い将来の見通しは、数MeVの強力で短い電子ビームの生成と、1 GeVまでの電子の加速である。1 TeVのエネルギーに到達し、高エネルギー物理学者が要求するパラメータに近づくためには、レーザービームを長距離にわたって導くための新しい方法を試験する必要があるだろう。