The Accelerator Test Facility (ATF) at Brookhaven National Laboratory has served as a user facility for accelerator science for over a quarter of a century. In fulfilling this mission, the ATF offers the unique combination of a high-brightness 80 MeV electron beam that is synchronized to a 1 TW picosecond CO2 laser. We unveil herein our plan to considerably expand the ATF's floor space with an upgrade of the electron beam's energy to 300 MeV and the CO2 laser's peak power to 100 TW. This upgrade will propel the ATF even further to the forefront of research on advanced accelerators and radiation sources, supporting the most innovative ideas in this field. We discuss emerging opportunities for scientific breakthroughs, including the following: plasma wakefield acceleration studies in research directions already active at the ATF; laser wakefield acceleration (LWFA), where the longer laser wavelengths are expected to engender a proportional increase in the beam's charge while our linac will assure, for the first time, the opportunity to undertake detailed studies of seeding and staging of the LWFA; proton acceleration to the 100–200 MeV level, which is essential for medical applications; and others.
ブルックヘブン国立研究所の加速器試験施設（ATF）は、四半世紀以上にわたり、加速器科学のためのユーザー施設として機能してきました。この使命を果たすため、ATFは、1テラワットのピコ秒CO2レーザーと同期した80MeVの高輝度電子ビームという独自の組み合わせを提供しています。本稿では、電子ビームのエネルギーを300MeVに、CO2レーザーのピーク出力を100テラワットにそれぞれアップグレードし、ATFの床面積を大幅に拡張する計画を発表します。このアップグレードにより、ATFは先進加速器および放射光源の研究の最前線へとさらに押し上げられ、この分野における最も革新的なアイデアを支援することになります。本稿では、以下のような科学的ブレークスルーの新たな機会について議論します：ATFで既に進行中の研究分野であるプラズマ航跡場加速の研究；レーザー航跡場加速（LWFA）— より長いレーザー波長によりビーム電荷の比例的な増大が期待され、当施設のリニアックがLWFAのシーディングとステージングの詳細な研究の機会を初めて保証します；医療応用に不可欠な100〜200MeVレベルの陽子加速；そしてその他の研究分野です。