史丹佛大學成功打造小型粒子加速器 竟比人類毛髮還細小

一般說到粒子加速器,你可能會想到一台非常大的機器,像是 CERN 的大型強子對撞機就穿越了多個國家,圓周甚至有 27 公里長。然而現在美國史丹佛大學的科學團隊就製作出了一種晶片,能夠運用紅外線雷射來加速電子,且它的寬度僅 30 微米,甚至比人類毛髮的寬度還要小。

而之所以他們要打造如此小的粒子加速器——根據團隊領導人 Jelena Vuckovic 的說法——是因為大型的加速器僅有少數地區和科學團隊有辦法架設使用,不過他們的微型加速器技術雖然目前僅製作出原型,但希望有朝一日能夠使粒子加速器成為更廣泛使用的研究工具。

為了達到此目的,他們當前的目標是在 2020 年底前將一千個加速器架設在約莫 1 英尺的晶片上,以達到 1MeV 的能量。儘管這依然無法與美國能源部 SLAC 國家加速器實驗室的加速器所產生的能量 (1MeV 的 3 萬倍) 相比,可是他們相信這只是時間問題。

且這項技術不僅能應用在研究領域,電機工程師 Olav Solgaard 現在也已經著手進行抗癌應用的的研究。現今的高能量電子並不適用於放射線療法中,因為此做法會燒灼患者皮膚。但若將能產生高能量電子的小型加速器透過真空導管插入皮膚內部,直接在腫瘤旁以粒子束實行放射線療法就可以避免這種情況的發生。

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