超快激光技术不断给人带来惊喜。虽然这一领域的研究乍一看似乎相当抽象，但它往往会带来具体的应用。在医疗保健领域尤其如此，该技术可用于治疗某些癌症。

该应用是由国家科学研究所(INRS)先进激光光源实验室(ALLS)的研究团队在EnergieMatériaux电信研究中心(EMT中心)教授兼主任François的最新指导下发现的莱加雷。

这项工作是与麦吉尔大学健康中心(MUHC)医学物理学家合作的成果。该团队的研究发表在期刊Laser&《光子学评论》提出的结果对有关高功率激光脉冲的某些知识提出了质疑，而这些知识在科学界已变得很常见。

“我们首次证明，在某些条件下，激光束紧密聚焦在环境空气中可以加速电子到达MeV(兆电子伏特)范围内的能量，与癌症放射治疗中使用的一些辐照器的数量级相同。”INRS急救中心主任FrançoisLégaré说道。

众所周知，在环境空气中聚焦足够高强度的激光脉冲会在焦点处产生等离子体。这种等离子体充当电子源，最多可以加速到能量高达几keV(千电子伏特)。直到最近，由于物理限制，还不可能在环境空气中达到更高的能量。

研究小组证明，在环境空气中加速的电子可以达到MeV(兆电子伏特)范围内的能量，或者比以前无法克服的极限高出约1,000倍。

更好的癌症治疗

INRS急救中心团队的突破为医学物理学的重大进步打开了大门。一个典型的例子是FLASH放射治疗，这是一种治疗对传统放射治疗有抵抗力的肿瘤的新方法。

这是一种可在极短的时间内(微秒而不是分钟)提供高剂量辐射的技术。这可以更好地保护肿瘤周围的健康组织。这种FLASH效应在研究中仍知之甚少，但似乎涉及健康组织的快速脱氧，从而降低其对辐射的敏感性。

“目前还没有研究能够解释FLASH效应的本质。然而，闪光放射治疗中使用的电子源与我们通过在环境空气中强烈聚焦激光而产生的电子源具有相似的特性。一旦辐射源得到更好的控制，进一步的研究将使我们能够调查导致FLASH效应的原因，并最终为癌症患者提供更好的放射治疗。”博士后研究员兼该研究的第一作者西蒙·瓦利埃(SimonVallières)说道。

操作更安全

这一发现具有具体的意义。首先，在处理紧密聚焦在环境空气中的激光束时需要格外小心。

观察到的电子能量(MeV)使它们能够在空气中传播超过三米，或在皮肤下传播几毫米。这给激光源的用户带来了辐射暴露风险，”西蒙·瓦利埃(SimonVallières)解释道。

此外，通过在放射源附近进行测量，研究小组观察到电子辐射剂量率很高，比传统放射治疗中使用的剂量高出三到四倍放射治疗。

“发现这种辐射危害是在实验室实施更安全实践的机会，”西蒙·瓦利埃说。这位年轻的研究人员指出，在环境空气中处理高度聚焦的激光光束必须必须谨慎行事，科学家需要避免暴露于高剂量辐射，因为它们对您的健康有害。

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