比射频加快腔高三个量级的场强（~GV/cm），被视为未来TeV正负电子对撞机的潜在加快计划，在全球范围内被广泛研讨。因为单束激光能量有限，要取得TeV能量的电子加快就必须霸占多束激光尾波加快的级联技能，这是本范畴当时面对的严重应战，欧盟和美国均将其列入粒子物理和加快器物理战略研讨报告。

  2016年美国劳伦斯伯克利国家试验室经过引进等离子体镜对超强激光进行反射扶引，使用等离子体透镜对电子束进行聚集再注入，初次试验展现了级联尾波加快的可行性，与之相类似的文章宣布在【Nature, 530, 190 (2016)】上。但是因为等离子体透镜的色散性质，该计划在试验中取得的电子耦合功率为3.5%。为处理以上问题，2018年上海交大陈民团队与协作者提出了根据曲折等离子体通道激光扶引的新式激光尾波级联加快计划【PRL, 120, 154801 (2018)】，因为放弃了等离子体透镜色散元件，此计划理论上不同级联加快段之间的电子束耦合功率可达100%。2019年在国家自然科学基金要点项目支撑下，该团队展开了试验验证研讨。

  近来，该团队在国际上首先试验验证了曲率突变的曲折等离子体通道对超强激光的扶引，观察到曲折通道中的尾波加快。试验中，他们与武汉大学曹强教授团队协作，使用飞秒激光刻蚀技能，在蓝宝石基片上成功制备出曲率突变的曲折毛细管。该毛细管具有极高的耐烧蚀性，能够承载等离子体的高温文强激光的烧蚀。随后他们与上海交大刘振宇教授团队协作，合理规划了毛细管气路。经过高压脉冲放电，团队完成了曲折等离子体通道的制备，并就通道参数对气压、电压、放电推迟等参数的依靠联系展开了体系性地研讨和优化，展开了横、纵向等离子体密度的单次测量方法，搞清了激光和等离子体通道参数，以及激光入射参数对相对论强度激光扶引的影响；在此基础上成功完成了在3厘米长度内将聚集强度超越1020W/cm2的激光脉冲偏折10.4度（如图1所示），且激光束质心的横向振动得到按捺，由此激光束可被平稳和高品质地扶引到直线段。在成功完成强激光曲折扶引的一起，他们在国际上初次完成了曲折等离子体通道内的尾波场激起，并观察到近GeV能量的准单能电子加快（如图2所示）。

  相关效果以“Experimental Demonstration of Laser Guiding and Wakefield Acceleration in a Curved Plasma Channel”为题于2023年5月23日宣布在Physical Review Letters上，并被选为“物理亮点（Featured in Physics）”和“修改引荐（Editors’ Suggestion）”。Physical Review Letters期刊审稿人对该作业给出了高度评价，以为“这是榜首个曲折等离子体通道内激光扶引和电子加快的试验验证。该研讨有望供给一个完美紧凑的处理计划，拓荒通向多级激光等离子体加快器之路。级联是取得超越10GeV电子能量的必经之路，在未来有或许建造出一个对高能物理有意义的紧凑型加快器”；“该文中所用的特别规划的曲折等离子体通道，有潜力应用于其它范畴，如同步辐射源、自动型等离子体透镜等”。

  论文榜首作者为上海交通大学物理与地理学院的博士研讨生祝昕哲和副研讨员李博原，通讯作者为刘峰副研讨员、陈民教授和张杰院士。该项研讨是新式级联尾波加快计划的榜首步关键性验证，接下来团队将在激光等离子体教育部要点试验室行将建成的200+300TW双百太瓦激光等离子体研讨平台上展开双束激光的级联尾波加快研讨。

  本研讨得到国家自然科学基金要点项目、杰出青年科学基金项目和中科院先导项目的赞助，核算资源得到上海交通大学Π超算中心的支撑。