The Facility for Advanced Accelerator and Experimental Tests (FACET) at SLAC installed a 10-TW Ti : sapphire laser system for pre-ionized plasma wakefield acceleration experiments. High energy (500 mJ), short (50 fs) pulses of 800 nm laser light at 1 Hz are used at the FACET experimental area to produce a plasma column. The laser pulses are stretched to 250 fs before injection into a vapor cell, where the laser is focused by an axicon lens to form a plasma column that can be sustained over the desired radius and length. A 20 GeV electron bunch interacts with this preformed plasma to generate a non-linear wakefield, thus accelerating a trailing witness bunch with gradients on the order of several GV m−1. The experimental setup and the methods for producing the pre-ionized plasma for plasma wakefield acceleration experiments performed at FACET are described.
SLACの先端加速器・実験試験施設（FACET）には、予備電離プラズマ航跡場加速実験用に10 TWチタンサファイアレーザーシステムが設置された。FACET実験エリアでは、高エネルギー（500 mJ）、短パルス（50 fs）の800 nmレーザー光を1 Hzで使用し、プラズマカラムを生成する。レーザーパルスは、蒸気セルへの入射前に250 fsまでストレッチされ、セル内でアキシコンレンズにより集光され、所望の半径と長さにわたって維持可能なプラズマカラムを形成する。20 GeVの電子バンチがこの予備形成プラズマと相互作用し、非線形航跡場を生成して、数GV m⁻¹のオーダーの勾配で後続のウォットチェスバンチを加速する。FACETで実施されたプラズマ航跡場加速実験のための実験セットアップと予備電離プラズマ生成手法について述べる。