由密歇根大学和贝尔法斯特女王大学领导的科学家合作项目，在英国科学技术设施委员会(STFC)激光研究中心开发出一种用于测量超短粒子束的新型诊断技术，该研究解决了制造紧凑型替代传统粒子加速器的关键挑战之一。
现代自由电子X射线激光器虽能产生激光诱导X射线辐射，实现病毒级物体可视化，但需要大规模装置，占用大量空间、消耗大量资源，许多科研机构难以使用。而激光尾流加速技术有望在紧凑到可放置在实验室工作台上的设备中实现类似功能。此方法是将强大的超短激光脉冲聚焦到等离子体(电子和离子分离的物质状态)中，激光脉冲使电子位移产生电场，让电子振荡形成波，能在比传统加速器短得多的距离内将粒子加速到高能量。
然而，截至目前，测量由此产生的粒子束参数是主要挑战，因其持续时间比光穿过人类头发丝所需时间还短，标准测量方法无法处理这样的时间尺度。STFC团队提出的解决方案是利用激光使粒子轻微偏转，通过测量偏转并分析激光场的振荡，研究人员可同时确定单个电子的位置和能量，这种双重测量能力是理解和控制此类超短粒子束的基本要求。
STFC中央激光实验室新加速器负责人Rajiv Pattatil教授强调了这项工作的意义。他表示，激光等离子体加速器已足够成熟，可设计基于它们的先进辐射源，如X射线激光器，而了解加速电子束的时间特性和能量是实现这一目标的先决条件之一，同时测量二者至关重要。利用CLF的Gemini激光系统，该合作项目开发的这种诊断技术使这种测量成为可能，是朝着基于激光加速器构建未来辐射源迈出的重要一步。
这项新的诊断技术标志着X射线源在面向缺乏大型加速器设施的大学和研究机构的普及方面迈出重要一步，有望为结构生物学、材料科学和医学成像领域的研究开辟新途径，有助于扩大高能物理研究和先进成像技术在科学界的普及范围。
