Many orders of magnitude increase in accelerating gradients were achieved in plasma with laser or charge particle beams, when compared with traditional RF accelerators. The energy depletion of the driving beam ultimately limits energy gain in the single acceleration stage. It was suggested that acceleration to teravolt scale energies is feasible in the single acceleration stage with a proton beam that is similar to one used at the Large Hadron Collider. Existing proton accelerators are unsuitable for driving a linear collider beam due to their average beam power that entails very low luminosity. Here, we discuss the high average power requirement and possible design solutions to overcome these limitations.
従来の高周波加速器と比較して、プラズマ中でのレーザーまたは荷電粒子ビームによる加速勾配は、数桁の増大が達成された。駆動ビームのエネルギー減衰が、単一加速段階におけるエネルギー利得を最終的に制限する。大型ハドロン衝突型加速器で使用されるものと類似した陽子ビームを用いることで、単一加速段階におけるテラボルト規模のエネルギーへの加速が可能であることが示唆された。既存の陽子加速器は、その平均ビーム出力のために、線形衝突型加速器の駆動には不適切であり、結果としてルミノシティが極めて低くなる。本稿では、高い平均出力の要件と、これらの限界を克服するための可能な設計解について議論する。