粒子加速器

在物理学和工程学领域，粒子加速器一直是最具创新性和实用性的工具之一。随着科技的发展，这些设备在科学研究中发挥着越来越重要的作用，特别是在高能物理、材料科学和生物医学等领域。然而，传统的粒子加速器通常体积庞大且昂贵，限制了它们的广泛应用。对此，全球的研究机构一直在探索更紧凑、成本更低的加速器设计。这种追求不仅推动了科技的进步，也为未来的研究开辟了新的可能性。

微型粒子加速器是一种非常小型的加速器，用于加速微小粒子，如离子或电子。它们通常用于实验室研究和应用领域，如材料科学、生物医学和纳米技术。

清华大学在新型加速器光源“稳态微聚束”研究中取得重大进展，报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”（Steady-state microbunching，SSMB）的首个原理验证实验。

粒子加速器可产生高能电子、质子和离子束，应用范围广泛，包括可揭示自然界亚原子成分的粒子对撞机、在化学反应中给原子和分子镀膜的X射线激光器以及治疗癌症的医疗设备。SLAC使用太赫兹辐射为微型铜加速器结构提供动力，可以使粒子加速器缩小10倍。

在未来粒子加速器的的研发上，德国电子同步加速器研究所（DESY）达到重要里程碑：其等离子加速器持续运转超过1天，期间不断发射电子束，该实验为世界首次。

德国科学家在最新一期《物理评论》杂志上撰文称，他们研制的激光等离子体加速器LUX连续不断产生电子束的时间首次超过一整天达到30小时，创下世界纪录，这是通往未来粒子加速器的一个重要里程碑，有望让基础研究和医学等领域受益。

德国电子同步加速器研究所（DESY）自由电子激光科学中心（CFEL）一个团队构建了一个两级微型粒子加速器，该加速器可以回收所馈入的部分激光能量，从而第二次推动加速后的粒子，证明了长脉冲耦合太赫兹加速器的可行性。该设备可处理红外光和无线电波之间的波长范围内的太赫兹辐射。每个单独的加速器管只有1.5厘米长，直径为0.79毫米。