En un acelerador de plasma, las partículas se aceleran como surfistas sobre una ola creada en el plasma. Si el paquete líder y el paquete trasero no viajan en la misma línea, surge una inestabilidad que sacude al paquete trasero. Es como si un surfista en una ola comenzara a zigzaguear de un lado a otro: su trayectoria se degrada y puede caerse de la ola.
Los científicos del SLAC han visto por primera vez los signos de esta inestabilidad en el experimento E302 en la instalación FACET-II. Dirigieron el haz a través del plasma y observaron las pantallas después del imán espectrómetro, que separa las partículas según su energía. En las pantallas se veían las oscilaciones características del paquete trasero. Para verificar las observaciones, realizaron simulaciones por computadora que reprodujeron las mismas oscilaciones.
Los aceleradores de plasma prometen hacer los aceleradores de partículas miles de veces más compactos. Pero para usarlos en experimentos de precisión, es necesario mantener el haz estable. El nuevo método de diagnóstico ayudará a monitorear la inestabilidad y a buscar formas de mitigarla.
Un acelerador de plasma de unos pocos centímetros de longitud puede acelerar electrones hasta energías para las cuales un acelerador convencional necesita cientos de metros.