據美國趣味科學網站10月25日報道，科學家們最近首次啟動了世界上最小的粒子加速器。這一微小的技術勝利——該粒子加速器與一枚小硬幣差不多大——可能開辟廣泛的應用領域，包括在人類患者體內使用微型粒子加速器。

這臺新機器被稱為納米光子電子加速器(NEA)，它包含一塊很小的微芯片，里面有一根更小的、由數千個單獨“支柱”組成的真空管。研究人員可以通過向這些“支柱”發射微型激光束來加速電子。

NEA的主加速管長約0.02英寸(約合0.5毫米)。這一長度是歐洲核子研究中心大型強子對撞機長16.8英里(約合27公里)環形隧道的5400萬分之一。

大型強子對撞機是世界上最大、最強的粒子加速器。它發現了一系列新粒子，包括希格斯玻色子(被稱為“上帝粒子”)、中微子、粲介子和神秘的X粒子。

這根微型管的內直徑僅為約225納米。而根據美國國家納米技術計劃的數據，人類頭發的直徑為8萬至10萬納米。

據報道，在10月18日發表在英國《自然》周刊上的一項新研究中，德國埃朗根-紐倫堡大學的研究人員使用這一微型裝置將電子從28.4千電子伏特能量值加速到40.7千電子伏特，提升幅度約為43%。

研究人員在一份聲明中稱，這是NEA——2015年首次提出這一概念——首次成功運行。美國斯坦福大學的研究人員已經用他們的微型加速器再現了這一壯舉，但他們的研究結果仍在接受評估。

上述新研究報告的合著者、埃朗根-紐倫堡大學物理學家羅伊·希洛在聲明中說：“這是我們首次真正能夠談論(微)芯片上的粒子加速器。”

大型強子對撞機利用9000多塊磁鐵制造出一個磁場，將粒子速度提升至光速的99.9%左右。

NEA也會創造一個磁場，但它是通過向真空管中的“支柱”發射光束來工作的。這會以正確的方式放大能量，但由此產生的能量場要弱得多。

NEA加速的電子的能量只有大型強子對撞機加速的粒子的百萬分之一左右。不過，研究人員相信，他們可以通過使用替代材料或將多個真空管疊在一起來改進NEA的設計，這可以進一步加速粒子。盡管如此，它們永遠無法達到與大型對撞機相同的能量水平。

報道稱，這或許不是壞事，因為制造這些加速器的主要目標是，將加速電子釋放的能量用在靶向醫學療法中，以取代較具破壞性的幾種放射治療手段。醫務人員用放射治療來殺死癌細胞。

研究報告的第一作者、埃朗根-紐倫堡大學物理學家托馬斯·赫勞巴在聲明中寫道：“理想的應用方式是，在內窺鏡上安裝一個粒子加速器，以便在患者體內受影響區域直接進行放射治療。”但他也說，要實現這一目標，還有很長的路要走。