A new regime of proton-driven plasma wakefield acceleration is discovered, in which the plasma nonlinearity increases the phase velocity of the excited wave compared to that of the protons. If the beam charge is much larger than minimally necessary to excite a nonlinear wave, there is sufficient freedom in choosing the longitudinal plasma density profile to make the wave speed close to the speed of light. This allows electrons or positrons to be accelerated to about 200 GeV with a 400 GeV proton driver.
陽子駆動プラズマ航跡場加速の新たな領域が発見され、その中でプラズマの非線形性により、励起された波の位相速度が陽子の位相速度と比較して増大する。ビーム電荷が非線形波を励起するために必要な電荷よりもはるかに大きい場合、縦方向のプラズマ密度分布を選択する十分な自由度が存在し、波の速度を光速に近づけることができる。これにより、400 GeVの陽子ドライバーを用いて、電子または陽電子を約200 GeVまで加速することが可能となる。