我們在這里說的這個粒子加速器是一個等離子尾場加速器，它能產生短而強烈的電子脈沖，而它所驅動的激光是所謂的自由電子激光器(FEL)，這種激光器可以利用它的光來分析原子、分子和凝聚態物質，其分辨率高得令人難以置信。

雖然以前也有科學家嘗試過這種情況，但由此產生的激光強度還不夠強，無法在較小的尺度上使用。 而這一次，中國科學院的研究人員能夠將裝置封閉在幾個正常大小的房間內，同時放大激光產生的最終電子束，在過程的最后一步將強度提高100倍。

參與該項目研究的中國科學院 (CAS) 物理學家表示：“我們用具有超高加速能力的激光電子加速器證明了新技術路線的可行性，并將設施尺寸從公里級縮小到 12 米。”

實際上，研發團隊面臨著各種挑戰，既要縮小技術規模，又要保持它的實用性。例如，他們必須將電子能量的變化縮小到只有0.5%，這需要進行一系列優化以控制電子加速度并確保平穩移動。

電子沿著真空管發射并通過一系列三個磁化波蕩器，這些波蕩器利用它們的磁場來震動電子并產生光。 發射的光將電子推回，將它們推入更小的組，然后產生激光束。

在保持穩定性的同時增加通過波蕩器的電場，是該裝置可以做得如此緊湊的原因之一。 這意味著粒子加速器的許多優點可以應用于在單個房間內進行的實驗。

中科院的物理學家告訴我們：“自由電子激光器(FEL)的特點，包括其超高分辨率的時空分辨率和超強的峰值亮度，使得實現超高精度的三維多模態成像成為可能。” .

新的裝置不僅比標準的粒子加速器和FEL配置更小，而且更便宜 —— 這也打開了各種潛在的新應用，即使該裝置不如全尺寸版本強大。

實際上，讓新的粒子加速器及其 FEL 為實驗室的正式任務做好準備，還需要更多的時間和更多的研究，但中國科學家們已經展示了縮小整個系統的可能性。

中科院的物理學家最后表示：“這項潛在技術的應用，很可能極大地擴展人類對生命之謎和生物革命的理解，許多令人興奮的新發現可能即將到來。”