原标题：可装在笔尖上的粒子加速器

微型粒子加速器的侧视图。 资料图片

前不久，由中国科学院和中国工程院主办、两院院士投票评选出的“2023年世界十大科技进展新闻”揭晓。其中，“迄今最小粒子加速器问世”登上榜单。

粒子加速器是一种能够将带电粒子加速到极高速度的装置，是现代物理学研究的重要工具。然而，由于技术限制，以往的粒子加速器都相当庞大，不仅占地面积大，而且建设和维护成本高。这无疑给粒子物理的研究带来很大困扰。

2023年10月，德国埃尔朗根—纽伦堡大学的研究团队成功制造出了一款粒子加速器——纳米光子电子加速器（NEA）。该加速器由一个小型微芯片组成，内部装有更小的真空管，数千根2微米高的硅柱排列成两条平行线，来自激光的光波与柱体相互作用产生电磁场，从而使电子聚集在一起形成狭窄的光束。不同于以往利用电场和磁铁加速粒子的粒子加速器，该研究团队选择使用光波来加速粒子。这种电磁波的波长要比以前短得多，只有几百纳米，这使得他们能够将加速器的尺寸从几千米宽缩小到不足1毫米。

这款粒子加速器是迄今为止同类设备中最小的，长度仅有0.2毫米，甚至可以装在笔尖上。不仅如此，它也是第一个能够产生快速且聚焦良好的电子束的微型加速器，可将电子加速到每秒10万公里。这一成果将为微观世界的探索开启新的篇章。

此外，这种新型的粒子加速器采用了创新的设计和材料，具有很高的稳定性和可靠性。这使得它不仅可以用于医学研究，也可以用于工业和商业。

当然，这个微型粒子加速器仍处于研究和开发阶段。科学家们正在努力优化其性能，并探索更多的应用可能性。他们希望通过进一步的研究和开发，使得这款粒子加速器更加可靠和高效。（龚诗尹 赵 磊）