斯坦福大学的研究人员制造了一种适合芯片的粒子加速器

SLAC国家加速器实验室位于斯坦福大学上方的山坡上，运行着近2英里长的科学仪器。在这种巨大的加速器中，电子流流过真空管，随着微波辐射的爆发将粒子向前推动得越来越快，直到它们的速度接近光速，从而产生了强大的光束，世界各地的科学家都可以使用它探测无机和生物材料的原子和分子结构。

现在，斯坦福大学和SLAC的科学家们首次创建了一种硅芯片，该芯片可以加速电子-尽管速度是那种大型仪器的一小部分-使用红外激光以不到头发的宽度传送那种电子能量消耗需要花费很多英尺的微波。

由电气工程师Jelena Vuckovic领导的团队在1月3日的《科学》杂志上写道，他们解释了如何从硅中雕刻出纳米级通道，将其密封在真空中，并通过红外光脉冲将电子通过该腔体-硅是硅像玻璃对可见光一样透明-由通道壁传输以加速电子沿着。

《科学》杂志中展示的片上加速器只是一个原型，但Vuckovic表示，其设计和制造技术可以扩大规模，以提供足够加速的粒子束，以进行化学，材料科学和生物学发现方面的前沿实验。不需要大型加速器的力量。

沃科维奇说：“最大的加速器就像强大的望远镜。世界上只有少数几个，科学家必须到像SLAC这样的地方来使用它们。”“我们希望以一种更易于使用的研究工具的方式来使加速器技术小型化。”

团队成员将他们的方法比喻为计算从大型机发展到较小但仍然有用的PC的方式。《科学》(Science)论文的合著者物理学家罗伯特·拜尔(Robert Byer)说，片上加速器技术也可能导致新的癌症放射疗法。同样，这是一个大小问题。如今，医用X射线机充满了整个房间并发出难以聚焦在肿瘤上的辐射束，要求患者佩戴铅罩以最大程度地减少附带损害。

“在芯片国际计划(ACHIP)上加速器的领导者Byer说：“在本文中，我们开始展示如何将电子束辐射直接传递给肿瘤，而使健康组织不受影响。当前的研究是其中的一部分。

反设计

Vuckovic和第一作者研究生Neil Sapra在他们的论文中解释了该团队如何构建一个芯片，该芯片通过硅发射红外光脉冲，从而在适当的时间和正确的角度撞击电子，从而使它们向前移动。比以前快一点。

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