新型激光粒子加速器更小却更强

位于瑞士的欧洲核子研究组织（CERN）实验室的知名粒子加速器全长达17英里。（CERN）

一份新研究称设计出一种只有桌面大的粒子加速器，就能把电子加速到现有大型加速器都达不到的更强的能量状态。

粒子加速器是研究粒子物理的重要工具，除了用于研究，加速器在医疗诊断、肿瘤分析、测量同位素等多个领域也有重要用途。广告

典型的粒子加速器占用的空间很大，位于瑞士的欧洲核研究组织（CERN）实验室的知名粒子加速器全长达17英里。

美国罗彻斯特大学（University of Rochester）的研究者从理论上实现了一种激光尾波场加速器（LWFA），称将粒子加速到类似的强度，所需的体积只有普通加速器的万分之一。

这种方法不让激光简单地聚在一处，而是通过特殊的光学元件将激光刻印出一定的形状。

发明一种像圆形剧场一样的光学元件，带有不同半径的同心圆台阶。用这个元件来聚焦高能激光时，不同的同心圆将让激光产生不同的延时，相当于把激光脉冲“刻印”成一定的形状。

当刻印脉冲进入等离子体，将产生类似摩托艇在水面行驶留下的尾波。尾波以光速传播开，电子就乘着尾波被加速，就像滑水者乘着船的尾流一样。研究者称，电子可以加速至超过光速并持续加速。

这项研究目前虽然还在理论阶段，罗彻斯特大学的研究人员正在计划建造一个世界上最高能的激光加速器EP-OPAL。届时这种设备将可以把电子加速到现在的技术所达不到的水平，为高速粒子研究提供有力的工具。