L’expérience AWAKE (accélération par champ de sillage plasma entraînée par des protons) est un projet de R&D concernant les accélérateurs mené au CERN. Il s’agit d’une expérience de démonstration de principe qui va étudier l’utilisation des champs de sillage plasma générés par des faisceaux de protons pour l’accélération de particules chargées.

Un champ de sillage plasma est un type d’onde généré par des particules se déplaçant dans un plasma. Dans le dispositif AWAKE, des faisceaux de protons seront envoyés dans des cellules de plasma pour produire ces champs de sillage. Ceux-ci permettraient de produire des gradients accélérateurs des centaines de fois plus élevés que ceux qu’on obtient dans les cavités radiofréquence. De la sorte, les futurs collisionneurs pourraient atteindre des énergies plus élevées sur des distances plus courtes que ce qu’on peut faire actuellement.

AWAKE utilisera des faisceaux de protons en provenance du Supersynchrotron à protons (SPS) qui seront amenés à l'installation CNGS (Neutrinos du CERN vers le Gran Sasso). Ces protons seront injectés dans une cellule plasma de 10 mètres afin de produire de forts champs de sillage. Un deuxième faisceau sera alors accéléré par les champs de sillage, l’accélération pouvant atteindre plusieurs giga-volts d’énergie. Le projet AWAKE ayant été approuvé à l’automne 2013, les premiers faisceaux de protons devraient être envoyés à la cellule plasma fin 2016.

AWAKE serait la première expérience d’accélération par champ de sillage plasma entraînée par des protons. AWAKE permettra, non seulement de démontrer qu’on peut utiliser des protons pour produire des champs de sillage, mais aussi de développer les technologies nécessaires pour des projets d’accélération plasma entraînés par des protons.

AWAKE est une collaboration scientifique internationale constituée de 14 instituts et comptant plus de 50 ingénieurs et physiciens (avril 2014).