【據PHYS.ORG網站2018年11月26日報道】
達姆施塔特工業大學加速器物理小組的電氣工程師開發出一種由激光驅動的電子加速器，它可以在硅片上進行生產，價格低廉且具有多種應用。
粒子加速器通常很大且成本很高。由美國Gordon和Betty Moore基金會資助的加速器芯片國際計劃（AChIP）旨在在硅芯片上創建電子加速器。其基本思想是用玻璃或硅代替金屬制成的加速器部件，并使用激光作為能源代替微波發生器。由于玻璃具有更高的電場負載能力，因此可以提高加速率，從而可以在更短的空間內將相同的能量傳遞到顆粒。這里的挑戰之一是芯片上的電子真空通道必須非常小，這要求電子束的聚焦性很強。而傳統加速器中使用的磁聚焦通道對此來說太弱了。這意味著要使芯片上的加速器成為現實，必須開發一種全新的電子聚焦方法。
作為達姆施塔特大學物質和輻射科學概況領域的一部分，由Uwe Niedermayer博士領導的AChIP加速器物理小組最近提出了一個決定性的解決方案，該方案使用激光場的影響將電子聚焦在僅420納米寬的通道中。該概念基于電子相對于激光相位的突然變化，導致其在芯片表面平面中的兩個方向上交替聚焦和散焦，從而在兩個方向上產生穩定性。這個概念可以與平板上的球相比 - 無論平板傾斜的方向如何，球都會掉落，而連續轉動平板則意味著球將在上面保持穩定。芯片上通道中的電子也是如此。而對于芯片上加速器的二維設計，可以使用
來自半導體工業的光刻技術來實現。
AChIP計劃的目標在于從芯片產生具有1兆電子伏特的能量，而其另一個目標在于根據達姆施塔特開發的芯片上可擴展加速器的設計要求，創建超短（<10^-15s）電子脈沖。
諸如此類的加速器的可能應用在工業和醫學中。 一個重要的長期目標是創建一個用于表征材料的緊湊相干X射線束源。其醫學應用的一個例子是加速器-內窺鏡，可用電子照射體內深處的腫瘤。這種新加速器技術的一個特殊優點是芯片可以廉價地大量生產，并且每個大學都可以買得起自己的加速器實驗室。 同時這種加速器的出現可以使得在半導體工業的光刻工藝中使用廉價的相干X射線束源，這將使計算機處理器中晶體管尺寸的減小成為可能，同時具有更大程度的集成密度。
相關研究論文《Alternating-Phase Focusing for Dielectric-Laser Acceleration》發表在Physical Review Letters期刊上。
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