在國家重大儀(yi) 器專(zhuan) 項、重大科學問題導向項目（973A）)、XXX專(zhuan) 項和協同創新等項目的支持下，顏學慶教授、陳佳洱院士領導的北京大學激光加速器團隊攻克了高對比度與(yu) 高光強激光技術、自支撐納米薄膜靶製備技術、超高流強離子束傳(chuan) 輸技術和激光加速器輻照研究平台等關(guan) 鍵技術，最終建成世界上首台超小型激光加速器輻照裝置（如圖1所示），加速參數指標為(wei) 1～15 MeV質子束，總流強10^6-8個(ge) 粒子/發。2017年激光加速器裝置正式建成出束，並通過了同行專(zhuan) 家的現場技術測試。實驗中利用能譜儀(yi) 、RCF和CR39，確認加速產(chan) 生了能量1-15 MeV 質子束（如圖2所示），在加速穩定性測試實驗中，進行了5發連打測試，顯示質子截止能量的穩定性好於(yu) 3%（如圖3所示）。

激光加速直接產(chan) 生的質子束通常具有較大的能散，束流能量和流強的穩定性和可靠性可以通過基於(yu) 電磁鐵束流傳(chuan) 輸係統進一步改進，從(cong) 而提供日常運行所需要的可靠性、穩定性和重複性。北京大學首次采用了基於(yu) 電四極透鏡和分析磁鐵等高流強離子束流傳(chuan) 輸和分析係統，並開展了3-10 MeV能量可調的高流強、短脈衝(chong) 質子束傳(chuan) 輸測試，穩定地獲得了1%能散/1-10pC電量的質子束（均為(wei) 國際最好指標）。

上述結果表明，該裝置可以像常規加速器一樣穩定可靠地運行，首次實現了激光加速到加速加速器的跨越。未來激光加速器將可以廣泛用於(yu) 先進光源、溫稠密物質產(chan) 生、核醫學、空間輻射環境模擬、慣性約束聚變、國際熱核聚變堆等領域。 

 圖1 激光加速器裝置照片 

圖2 RCF膠片和CR39的探測結果 

圖3 五發激光加速質子束能譜的疊加圖

 

 

 

圖4 束線測試與(yu) 結果

 

 

 圖5 專家現場測試驗收表