大型强子对撞机的5400万分之1，科学家研发全球最小粒子加速器

大型强子对撞机的5400万分之1，科学家研发全球最小粒子加速器

IT之家 10 月 26 日消息，科学家近日成功研发出了全球首台纳米光子电子加速器（NEA），相干地结合了粒子加速和横向束约束，可以在 225 nm 宽的通道中，加速和引导电子超过 500 μm 的距离。

这台 NEA 由一个小型微芯片组成，内部装有更小的真空管，该真空管由数千个单独的“柱子”组成，研究人员可以通过向这些柱子发射微型激光束来加速电子。

这台 NEA 主加速管长约 0.02 英寸（0.5 毫米），相比较欧洲核子研究组织大型强子对撞机（LHC）的 16.8 英里（27 公里），仅为 5400 万分之一。

微小隧道的内部宽度仅为 225 纳米左右。根据国家纳米技术研究所的数据，人类头发的厚度为 80000 至 100000 纳米。

该科研项目由德国埃尔朗根-纽伦堡大学，以色列耶路撒冷希伯来大学和德国马克斯?普朗克光科学研究所共同推进，在实验中观察到最大相干能量增益为 12.3 keV，相当于从最初的 28.4 keV 增加到 40.7 keV，能量增加了 43%。

IT之家在此附上参考论文地址：Chlouba, T., Shiloh, R., Kraus, S. et al. Coherent nanophotonic electron accelerator. Nature 622, 476–480 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06602-7