CERN的CLEAR设施，在那里对高能电子束进行了测试(图片:CERN)
有些癌症肿瘤甚至连手术、化疗或传统放疗都无法治愈。这些耐药肿瘤使癌症成为世界范围内死亡的主要原因之一，但科学界正充斥着各种想法，希望让癌症死亡成为过去。在最新的医学和技术创新中，粒子治疗(利用粒子加速器产生的高能粒子束照射肿瘤的过程)的进展允许治疗肿瘤，否则将是致命的。
目前全世界有超过10000个小型电子直线加速器(linacs)用于癌症治疗。这些机器大多依靠电子产生的光子束来照射它们的目标。然而，有些使用电子束本身进行直接的低能电子照射，尽管这只能照射到浅表肿瘤。这些方法不同于强子疗法，强子疗法是一种基于质子或重离子束辐照的技术。
强子和低能电子治疗的一个可能的补充是使用50-200 MeV范围的高能电子束，它可以穿透组织深处。然而，这种技术很少被使用，因为与光子设备相比，产生它们所需的加速器成本更高，体积更大。此外，它们的深度轮廓不像强子束那样明确。在欧洲核子研究组织CLIC研究的推动下，紧凑型直线加速器的高梯度加速度最近的发展已经开始改变这个故事。
最近的一项发现可能使我们朝着使用高能电子束又迈进了一步。涉及斯特拉斯克莱德大学和曼彻斯特大学的两项研究在欧洲核子研究组织的直线电子研究加速器(CLEAR)进行，CLEAR是一个为加速器技术的研究和开发工作服务的测试设施。研究人员测试了一种新的辐照技术，它涉及到非常高能的电子(VHEE)束聚焦在一个小而密集的点上。通过聚焦VHEE梁大光圈电磁透镜,他们建立了粒子可能旅行几厘米深处水幻影(一大桶水用于研究辐射)没有明显的散射,同时保持专注于定义良好的,有针对性的体积。因此，这种光束理论上可以用于治疗深层癌细胞，对周围组织的伤害有限。
这对医疗技术界来说是个好消息，原因有很多:在临床环境中，由紧凑型直线加速器产生的VHEE光束不仅提供了一种比其他粒子束疗法更具成本效益的选择，而且也为医生提供了一种高度可靠的介质，因为它们在不均匀组织中的散射是有限的。这些因素可以大大扩大符合电子治疗条件的患者的数量。此外，VHEE光束将与FLASH放射治疗兼容，这是一种几乎瞬间(不到一秒)将高能粒子传送到组织的技术。欧洲粒子物理研究所和洛桑大学医院最近联合起来，目的是建立一个用于快速疗法的高能临床设施，初步试验将在CLEAR设施进行。
超聚焦VHEE光束是欧洲核子研究中心CLIC研究取得的直线加速技术进步的直接成果。它证明了这一领域的研究不仅对粒子物理学，而且对整个社会的相关性。虽然VHEE光束在临床应用之前需要更多的研究，但CLEAR的结果有助于拓宽癌症治疗的可能性领域。
