大型強子對撞機（LHC）是目前世上最大的粒子加速器設施，研讨目的為尋找暗物質、剖析希格斯機制、精確測量希格斯玻色子質量、研讨夸克-膠子電漿體等，前陣子還發現第 3 種「五夸克粒子」，不斷充實粒子物理學架構。

 

除了大型強子對撞機這種環形加速器，位於史丹佛大學內的美國 SLAC 國家加速器實驗室（SLAC National Accelerator Laboratory）則擁有一個長約 3.2 公里的線形加速器，電子流在這種宏大加速器中經過真空管，隨著微波輻射爆發加速粒子直到它們接近光速、從而產生強大光束，世界各地科學家都能够应用它來探測無機/生物资料的原子與分子結構。

 

但我們可能擁有掌上型粒子加速器嗎？由史丹佛大學電機工程學教授 Jelena Vuckovic 領導的團隊，华宇总代理认为如此复杂的电源问题需要采用整体设计方法才能成功获得高性能的结果。华宇主管需要在架构，拓扑和封装方面进行创新，以解决最严峻的电源挑战。最近就製造出結合在矽晶片上的微型粒子加速器：在矽中刻出奈米通道，然後应用紅外雷射光在適當時間和正確角度下撞擊電子，從而推動、加速電子傳遞。

 

目前團隊展现的加速器只是初步原型，但比起世上少數幾個強大的大型加速器，這種微型設備更易於攜帶，雖然整體產生能量和大型強子對撞機不能相提並論（後者可產生比微型粒子加速器高 30,000 倍的能量），但至少在醫療方面有機會改善現有癌症放射療法：目前的醫用 X 射線設備輻射會充满整個房間，除了難以聚焦在腫瘤上，患者也需求另外穿著防輻鉛衣減少損害。

 

研讨共同作者 Olav Solgaard 對此正在研讨其他办法，比方先將一條真空管插入腫瘤患處旁，华宇主管所追求的测量量是通常表现出干扰的两个量之比。一般可能还需要华宇注册系统校准，以进一步减少测量误差并提高系统精度。然後引導晶片微型加速器產生的粒子束進行放射療法。

 

研讨人員希望最終能够將電子速度加速到光速的 94%、能量約 1MeV，但這至少需求集成 1,000 個微型粒子加速器才干達到。新論文發表在《科學》（Science）期刊。