科学与医学技术的加速器-更小，更强大的集成电路IC

      2013年9月27日 -可显着收缩的粒子加速器科学和医学的进步，研究人员用激光加速电子的速度比传统技术高出10倍，比米粒小的纳米结构玻璃芯片。

    英格兰说：“乔尔：”集成电路IC的研究我们仍然有许多挑战，让这项技术变成在现实世界中使用，这将大大降低未来高能量的粒子对探索世界的基本粒子和力的大小和成本。SLAC的物理学家说过 “这可能也有助于生物学和材料科学的研究，紧凑型加速器和X射线设备进行安全扫描，药物治疗和成像。”

    因为它采用的商用激光器成本低，可大规模生产，研究人员认为，它将设置为新一代的“桌面”加速器。

充分发挥其潜力，在一个芯片上的新的“加速器”可以匹配SLAC的2公里长的直线加速器的加速能力，且仅有100英尺，可提供每秒100万以上的电子脉冲。

    这最初的演示实现加速梯度，或每单位长度的能量获得量，300万电子伏特每米。这是由当前SLAC的直线加速器的加速提供的大约10倍。

斯坦福大学教授罗伯特·拜尔，这项研究的首席研究员说“对于这种结构我们的最终目标是1亿电子伏特每米，在我们的第一个实验中，我们已经达到了其中的三分之一。

    今天的加速器使用微波促进电子的能量。研究人员一直在寻找更经济的替代品，这种新技术，它采用超快激光驱动的加速器。

颗粒通常分两个阶段进行加速。首先，他们被提升到接近光速的速度。增加任何额外的加速自己的能量，但他们的速度，这是具有挑战性的部分。

    在加速器上的单芯片的实验中，第一电子被作为加速到接近光速在常规的促进剂。然后，他们被集中到一个只有半微米高的通道内，熔融石英玻璃芯片只有半毫米长。红外激光灯照上的图案会产生电场与电子通道，以提高他们的能量。

在打开一个集成电路IC上成为一个完整的桌面加速器加速器将得到加快速度的电子输入设备之前，他们需要一个更紧凑的方式。

合作研究组在德国，在马克斯普朗克量子光学研究所由Peter Hommelhoff领导，他们一直在寻找这样的解决方案。

这些新的粒子加速器的应用将远远超出了粒子物理的研究。拜尔说，激光加速器驱动紧凑型X射线自由电子激光器，SLAC的直线加速器与光源相媲美，这是所有目的的工具了广泛的研究。

    另一种可能的应用是小，便携式的X射线源，以提高医疗护理在战斗中受伤的人，以及医院和实验室提供更实惠的医疗成像。这是美国国防部高级研究计划局（DARPA）的先进的X射线综合来源计划（轴）。这项研究的咨询是由美国能源部科学办公室提供。