加速器作為核科學中的核心儀器設備，對人類的生存發展和國家的地位與安全具有重要影響，成為衡量綜合國力的一項重要標誌。與常規加速器相比，激光加速器的尺寸、成本可以顯著降低，同時其產生的離子束具有能量高、脈衝短(皮秒量級)、尺寸小(微米)、方向性好、時間和空間分辨率高等優點。
核物理與核技術國家重點實驗室(北京大學)陳佳洱院士和顏學慶教授帶領的激光加速團隊攻克了高對比度與高光強激光技術、自支撐納米薄膜靶製備技術、超高流強離子束傳輸技術和激光加速器輻照研究平台等關鍵技術，首次采用了基於電四極透鏡和分析磁鐵等高流強離子束流傳輸和分析係統，並開展了3-10MeV能量可調的高流強、短脈衝質子束傳輸測試，最終建成世界上首台超小型激光加速器輻照裝置。2017年激光加速器裝置正式運行出束，加速參數指標為1～15MeV質子束，總流強106-8個粒子/發，同時加速器可以穩定地獲得1%能散 / 1-10pC電量的質子束，達到國際最好指標並通過了同行專家的現場技術測試。
該加速器裝置首次實現了激光加速到加速器的跨越。未來激光加速器將可以廣泛用於先進光源、溫稠密物質產生、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。
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