这项国际合作的目标是制作“片上加速器”的工作原型

加州帕洛阿尔托--(美国商业资讯)--戈登和贝蒂·摩尔基金会(Gordon and Betty Moore Foundation)向斯坦福大学及其国际合作伙伴捐赠了1350万美元，用于设计被称为片上加速器(accelerator-on-a-chip)的创新粒子加速器，并制作一个全功能、可扩展的工作原型。这种激光驱动的粒子加速器可以相对的低成本生成新的粒子和光子源，解决目前的设施挑战，提供更多接触这一科学领域的机会，因而可能对物理界及至整个科学界产生重大影响。

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这次通过国际合作制作工作原型的依据是该项目的两名首席研究员于2013年公布的实验，由斯坦福大学的Robert Byer博士在《自然》和埃尔朗根-纽伦堡大学的Peter Hommelhoff博士在《物理评论快报》上发表。

Byer和Hommelhoff博士都证明了有可能缩小激光驱动的粒子加速器，并希望建造规模更小、价格更低的加速器。Byer博士的团队使用一种用硅玻璃制造的格栅形结构把高能光子注入到了一个微小设备中。他们向这个设计巧妙的结构发射一个激光脉冲，使得光子的加速达到了传统加速器的10倍。Hommelhoff博士的团队也以平行的方式证明了可用激光加速低能、非相对性光子。把两项研究结果相结合，便打开了通向小型粒子加速器之门。这个简短的视频演示了片上加速器的工作原理。

斯坦福大学应用物理系博士和该项目的联合负责人Robert L. Byer博士表示：“根据我们提出的革命性设计，这个原型可开启新一代的‘桌面型’加速器，可为生物学和材料学带来不可想像的新发现，还有安全扫描、医疗及X光成像领域的潜在应用。”

该项目集合了加速器物理学、激光物理学、纳米光子学和纳米制造领域的世界知名专家，拟在5年内开发一个全功能、可扩展的原型加速器以生成光子和X光源，但比现有粒子加速器小几个数量级。与斯坦福大学和埃尔朗根-纽伦堡大学一起的还有来自三个国家实验室的国际合作：位于加州门洛帕克的SLAC国家加速器实验室；位于德国汉堡的德国电子加速器(DESY)；以及位于瑞士菲林根的保罗谢尔研究所。还有5所大学和一位产业合作伙伴：加州大学洛杉机分校、普渡大学、汉堡大学、瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)、达姆施塔特科技大学和Tech-X Corporation。

过去75年中，粒子加速器一直是物理、化学、生物和制药研究的一项重要工具，并产生了多个获得诺贝尔奖的发现。如果没有新的加速器技术来降低成本（数十亿资金）和尺寸（数英里长），为科学家提供更多使用机会，粒子物理和结构生物学领域就会停步不前。

埃尔兰根-纽伦堡大学物理教授和本项目的联合负责人Peter Hommelhoff博士表示：“加速器缩小的影响可与电脑的发展过程相比较，曾经需要占据整个房间的电脑现在可以戴在手腕上了。这一进程说明，我们也许能够让之前没有机会使用粒子加速器的领域和社区也用上这一资源。”

新发现的机会一直在增加，但来自政府、来自行业和来自慈善的科学投入和资助却远远落后于今天加速科学进展的要求。在仅靠慈善捐助不能完全填补资金缺口的情况下，戈登和贝蒂·摩尔基金会认识到了基础研究投入的重要性，因为这些研究将加速创新，对后世有重大影响。该基金会是世界最大的科研领域私人资助者之一，包括科学研究和技术开发在内，过去15年已投资超过11.5亿美元。

戈登和贝蒂·摩尔基金会首席科学项目官Robert Kirshner博士表示：“片上加速器项目有很了不起的科学家，他们都致力于追求伟大的理想。当他们从概念验证走向工作原型时，我们就知道他们已取得了成功。这项研究有风险，但当一个创新方式有可能推动科学的巨大进步时，摩尔基金会不害怕风险。缩小物体的尺寸以取得巨大的回报正是戈登摩尔在微电子领域所做的工作。”

戈登和贝蒂·摩尔基金会主要资助开创性的科学发现、环境保护、改善病人护理和保护湾区的特色风貌。更多信息请访问www.moore.org或关注 @MooreFound。

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