自旋偏振粒子束通常用于粒子物理学和核物理学中，以测试标准模型或绘制强子共振。到目前为止，它们的生产一直依赖于传统的基于射频的加速器。激光-等离子体相互作用和光束驱动的等离子体加速已被证明是在更短的距离内获得高能粒子束的可行方法。尽管在理解基于等离子体的加速度的潜在现象方面取得了很大进展，但其产生偏振光束的能力仍未得到证实。
十年前，来自德国杜塞尔多夫海因里希-海涅大学的一个小组提出了一个概念，即通过使用偏振目标通过等离子体加速产生高度极化的电子、质子或离子束。在这里，要加速的粒子的自旋在等离子体形成之前就已经对齐了。虽然该方法在原则上看起来很简单，但它需要仔细考虑与在等离子体环境中维持和利用偏振相关的各种技术挑战。毕竟，自旋对准通常需要低温，因此它们可以承受 108K等离子体足够长的时间，可以有实际应用。
2020 年对去极化时间标度定律的理论研究揭示了在强等离子体场中极化粒子加速的可行性。数十次数值模拟得出的结论是，来自等离子体加速的偏振光束应该触手可及，强子光束需要最简单的实现。这是因为强子的磁矩要小得多，因此，与电子相比，它们在等离子体磁场中的自旋排列要惰性得多。此外，从目标的角度来看，极化原子核可以比电子更容易提供。
在达姆施塔特GSI的PHELIX PB瓦激光器的一项实验中，Jülich–Düsseldorf小组现在为等离子体加速到MeV能量后核极化几乎完全持续提供了第一个证据。该小组使用了高达50%的极化3He气体射流靶，该靶被2.2 ps激光脉冲，每个脉冲的能量约为50 J.用两个相同的偏振仪测量加速的3He离子的偏振，这两个偏振仪针对等离子体加速的短离子束进行了优化，并垂直于激光轴安装。对于目标气体中的核自旋垂直于氦离子的飞行方向排列的情况，观察到偏振仪中散射粒子的角不对称性，这与加速的3He离子的横向偏振一致。未极化气体没有发现这种不对称性。
该团队现在计划在PHELIX重复实验，使用更高的气体极化和更短的气体喷射靶。这样做的优点是3He离子主要沿激光束的方向发射，能量明显更高。“对于更高的激光强度，我们提出了一种基于冲击加速度的方案来产生> 100 MeV极化3He光束，”Jülich的Markus Büscher说。“此外，正在开发一种偏振氯化氢气体靶，用于激光或光束驱动的偏振质子和电子束加速。”
