【据PHYS.ORG网站2018年11月26日报道】
达姆施塔特工业大学加速器物理小组的电气工程师开发出一种由激光驱动的电子加速器，它可以在硅片上进行生产，价格低廉且具有多种应用。
粒子加速器通常很大且成本很高。由美国Gordon和Betty Moore基金会资助的加速器芯片国际计划（AChIP）旨在在硅芯片上创建电子加速器。其基本思想是用玻璃或硅代替金属制成的加速器部件，并使用激光作为能源代替微波发生器。由于玻璃具有更高的电场负载能力，因此可以提高加速率，从而可以在更短的空间内将相同的能量传递到颗粒。这里的挑战之一是芯片上的电子真空通道必须非常小，这要求电子束的聚焦性很强。而传统加速器中使用的磁聚焦通道对此来说太弱了。这意味着要使芯片上的加速器成为现实，必须开发一种全新的电子聚焦方法。
作为达姆施塔特大学物质和辐射科学概况领域的一部分，由Uwe Niedermayer博士领导的AChIP加速器物理小组最近提出了一个决定性的解决方案，该方案使用激光场的影响将电子聚焦在仅420纳米宽的通道中。该概念基于电子相对于激光相位的突然变化，导致其在芯片表面平面中的两个方向上交替聚焦和散焦，从而在两个方向上产生稳定性。这个概念可以与平板上的球相比 - 无论平板倾斜的方向如何，球都会掉落，而连续转动平板则意味着球将在上面保持稳定。芯片上通道中的电子也是如此。而对于芯片上加速器的二维设计，可以使用
来自半导体工业的光刻技术来实现。
AChIP计划的目标在于从芯片产生具有1兆电子伏特的能量，而其另一个目标在于根据达姆施塔特开发的芯片上可扩展加速器的设计要求，创建超短（<10^-15s）电子脉冲。
诸如此类的加速器的可能应用在工业和医学中。 一个重要的长期目标是创建一个用于表征材料的紧凑相干X射线束源。其医学应用的一个例子是加速器-内窥镜，可用电子照射体内深处的肿瘤。这种新加速器技术的一个特殊优点是芯片可以廉价地大量生产，并且每个大学都可以买得起自己的加速器实验室。 同时这种加速器的出现可以使得在半导体工业的光刻工艺中使用廉价的相干X射线束源，这将使计算机处理器中晶体管尺寸的减小成为可能，同时具有更大程度的集成密度。
相关研究论文《Alternating-Phase Focusing for Dielectric-Laser Acceleration》发表在Physical Review Letters期刊上。
