为了治疗癌症，科学家也在寻找更多有效的方法，如斯坦福大学的科学家已经设法缩小设备尺寸以适合单个硅芯片，这将有望实现更精准的癌症放射疗法。
在常规的加速器中，粒子通过真空管射出并加速到令人难以置信的速度。SLAC加速器通过微波照射粒子来加快其速度，而大型强子对撞机（LHC）使用超导电磁体。这些原理所需的机械器件令其系统显得十分笨重，且难以按比例缩小尺寸，以应用于医院和小型科学机构。
欧洲核子研究组织（CERN）曾设法创建了一种较小的原型样机，其长度约为6.5英尺（2米）。近日，来自斯坦福大学和SLAC的团队创造出了一种更小的版本，小到可安装在单个硅芯片上，并将研究成果于1月3日发表在Science。论文链接为：https://science.sciencemag.org/content/367/6473/79/tab-pdf。
传统加速器使用微波，而该研究小组使用的是红外波，这是由于红外波可在较短距离内更快地推动带电粒子。因此，该新型加速器的结构将比传统加速器的铜结构小100,000倍。研究团队借助“逆向设计算法”，重新设计成真空密封的硅芯片加速器。同时研究人员利用软件设计出了纳米级结构的红外辐射芯片。
论文第一作者Jelena Vuckovic对表示：“这个片上加速器只是一个原型，这种设计和制造技术可以扩大规模，以提供足够加速的粒子束，用以进行化学、材料科学和生物学发现等方面的前沿实验，而无须借助大型加速器的力量。”这样一来，就可以避免很多“高射炮打蚊子”的尴尬。
借助新设计，电子可以通过真空密封的通道发出电子束，该通道长30微米，比人的头发更细。斯坦福的新装置利用红外光加速了其粒子，红外光穿过通道壁的硅线漏斗，可发出每秒100,000次红外脉冲。每次发出的光子会以直角撞击电子，从而加速电子向前移动。研究人员的目标是创建一款单级加速器，到2020年可将电子提升到光速的94%或100万电子伏特（1MeV），这样能产生足以用于研究或医学目的的粒子流。目前，该原型芯片仅能提供单级加速，且电子流需要通过大约 1,000 个这样的 “单级” 才可能达到 1 MeV。
那么，粒子加速器实际应用有哪些呢？研究人员认为，首个应用应该是抗癌治疗。例如，可将真空管的一端直接插入患者体内并指向肿瘤。利用该装置加速的电子通过其中的管漏斗直接撞击癌细胞，从而不会误伤周边的健康细胞。
