美国能源部SLAC国家加速器实验室的一组科学家发明了一种新型的粒子加速器，在给定的距离内，其能量增益是当前加速器的10倍。这可能使用于特定的应用1/10加速器日今天的机器的长度。
当前的加速器依靠高能射频（RF）场来提高粒子的速度和能量。磁场进入特定的空腔，颗粒在其中暴露。每个腔体在给定的距离内只能提供有限的能量提升，因此需要较长的腔体线才能产生高能束。
SLAC的新型加速器使用的是太赫兹（THz）波，而不是RF场。尽管两者都是电磁辐射的形式，但太赫兹波比无线电波短10倍，因此太赫兹加速器中的空腔也可以更小。实际上，该团队建造的那架仅长0.2英寸。
SLAC的科学家已经发明了一种铜加速器结构，可以使未来的X射线激光器和用于放射治疗的加速器更加紧凑。它将太赫兹辐射馈送到一个微小的腔体中，以将粒子增强为巨大的能量。此图显示了结构的一半，空腔位于圆圈区域。插图：腔的一部分的扫描电子显微镜图像，该腔的长度为3.5毫米，最窄处为280微米宽。Chris Pearson / Emilio Nanni / SLAC国家加速器实验室
建立较小的空腔以达到所需的公差，迫使团队想出了一种新的设备制造方法。过去，标准方法是通过在彼此顶部堆叠一层薄薄的铜层来构造它们。通过加工两个半部并将它们粘合在一起，该团队获得了一个更加准确和精确的型腔。
这种新结构还能产生比传统铜腔中的脉冲短一千倍的粒子脉冲。这意味着它们可以产生更高频率的脉冲束，并能够 在给定的时间内释放更多的功率。
研究人员的下一个目标是将他们的发明变成一种电子枪，可以为下一代X射线激光，电子显微镜甚至癌症治疗产生明亮的电子束。同时，团队必须等待更好，更高效的太赫兹发生器。太赫兹波的短波长使其难以开发和建造太赫兹源。目前，SLAC研究人员正在探索电子束和基于激光的太赫兹发生器，将其作为小型加速器中的高峰值功率，以用于未来的实际应用。
