粒子加速器：particle accelerator 一种用人工方法产生快速带电粒子束的装置。粒子加速器有三个基本组成部分：粒子源；真空加速系统和导引、聚焦系统。粒子加速器的效能通常以粒子所能达到的能量来表征。粒子能量在100MeV以下的称为低能加速器，能量在0.1～1GeV间的称为中能加速器，能量在1GeV以上的称为高能加速器。按照被加速粒子的种类，加速器可分为电子加速器、质子加速器和重粒子加速器等。按照加速电场和粒子轨道的形态，又可分为四大类：直流高压式加速器、电磁感应式加速器、直线谐振式加速器和回旋谐振式加速器。它们各自都有适于工作的粒子品种、能量范围以及性能特。近年来，大中型的粒子加速器（如重离子加速器和高能加速器等）往往采用多种加速器的串接组合：例如由直流高压型加速器作预加速器，注入直线谐振式加速器加速至中间能量，再注入回旋谐振式加速器加速至终能量。这样的系统有利于发挥每一类加速器的效率和特。（撰写：陈佳滠审订：关遐令） 串列加速器：tandem accelerator 利用一个高压使带电粒子获得两次加速的静电型加速器。串列加速器的直流高压通常由输电系统将电荷从低电位输送到高压电极上而形成。它的工作原理是将由负离子源产生负离子注入到加速器主体中，在高压电极的正电场的作用下，经低能段加速管被第一次加速。当负离子到达高压电极后，通过电子剥离器并被剥掉2个或多个电子，变为正离子。在高压电极作用下，正离子经高能段加速管再次被加速。图为中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器主体外貌。（撰写：秦久昌审订：关遐令）
高压倍加器：Cockcroft-Walton accelerator 利用倍压整流方法产生直流高压，对离子或电子加速。其倍压整流工作原理如图所示，主要由高压变压器，高压整流器和高压电容器等组成。在无负载时，倍压整流线路输出的高压V随倍压级数n增加而线性增加，可表达为V-2nV a，式中V a为高压变压器T的次级绕组交流电压峰值。当有负载时，随着级数n的增加，线路的电压降和电压波动会严重增加，因此级数n不能太高。一般倍压整流器可输出直流高压从几百千伏（大气中）到兆伏级（高气压下）。高压倍加器由高压倍压整流电源，离子源（或电子），加速管、聚焦和传输系统，真空和控制系统组成。高压倍加器的输出功率较大，可以用作较理想的中子源，X光源少离子注入机。（撰写：秦久昌审订：关遐令）
静电加速器：electrostatic accelerator; V an de Graff accelerator 一种利用直流高压静电场对带电普子进行加速的高压型加速器。1933年美国范德格拉夫首先提出一种新的起电原理：一个圆筒形金属高压电极由几根绝缘柱支承。位于底部的电晕针排加电压后，电晕放电产生的离子（或电子），由橡胶带输送到高压电极上形成直流高压。早期静电加速器工作在大气中，由于气体击穿，限制了高压进一步升高，最高电压为6MV。后来发展为高气压型静电加速器，即把静电发生器，离子源和加速管等封在钢筒内，充以高压绝缘气体，大大地提高了电场击穿场强。静电加速器结构如图所示。静电加速器较其他加速器有如下特点：被加速离子的能量连续可调、离子的能量单一、可加速多种离子或电子、离子束聚焦良好、离子束靶点小。静电加速器是低能核物理实验的理想工具，同时还广泛应用于离子注入，材料分析、材料辐照等领域。（撰写：秦久昌审订：关遐令）
电子直线加速器：electron linac; electron linear accelerator 利用射频电场来加速电子的直线轨道加速器，由电子、加速管、射频功率源、射频传输、真空、冷却水、束流引出和控制等系统组成。迄今全世界已有数千台电子直线加速器用于放射、无损探测、辐照加工和科学研究诸多领域。电子能量从几兆电子伏到几十吉电子伏，长度从几十厘米到几千米。现有的大部分电子直线加速器都工作在S波段，目前正在研制X波段加速结构。这种新结
构尺寸较小，效率较高。由于环形加速器的辐射损失与能量的四次方成正比，建造更高能量的环形加速器已很不经济，所以由电子直线加速器组成的直线对撞机是建造下一代高能加速器的一个重要选择。（撰写：罗应雄审订：王传英）
电子回旋加速器：microtron 经典的电子回旋加速器又称微波加速器，是用在均匀磁场中放置的具有一个加速间隙的微波谐振腔来加速电子的加速器。通过间隙而获得加速的电子在静磁场中的轨迹是一系列相切的圆，切点在加速间隙处，如图所示。电子回旋加速器的电子运动满足自动稳相原理，所以它具备较好的能量稳定性和低的能量分散。但是，经典电子回旋加速器由于其腔体加速电压和轨道圈数的限制，以及腔体冷却的限制，使得加速器的输出粒子能量和平均流强均较低。为了提高电子束的输出能量，经典电子回旋加速器发展成为跑道式电子回旋加速器，原来的一块磁铁由两块端磁铁所代替；原来的一个加速间隙由一个电子直线加速器所代替。加速器可以实现连续波（CW）运行。（撰写：关遐令审订：王传英）
对撞机：collider 在同步加速器上发展起来的一种超高能试验装置。以前，人们总是用相对论速度的粒子轰击静止靶，进行粒子物理试验。然而在这样的作用方式中质心系统中只有一小部分能量可用于产生新粒子或种种有意义的反应。如果变化一下作用方式，让两个相向运动的高能粒子束对头碰撞，那么有效的作用能量将远比前一种方式高得多。在一般情况下，粒子束的密度远低于静止靶，因而通过对撞发生的反应产率太低，不能进行有效的实验。为了克服这种困难，发展了一种能通过聚积大量粒子束团，以提高束流密度的“储存环”。用来使粒子束对头碰撞的对撞机，包括一个或数个储存环。电荷相反的高能粒子，如电子和正电子、质子和反质子可以在同一储存环中反向回旋而发生对撞。电荷相同的粒子束，就需用两个“交叉”着的储存环。每一环内各有一束粒子，但回旋的方向恰好相反。在二环交叉点上，粒子束发生对撞。为了在同一机器上实现多种粒子间的对撞，还提出了所谓“三环”的方案。即用两个环储存质子束，用一个环储存正负电子束。三个环同心地安装在一个圆形隧道中；在一定的地点上可以得到质子、质子—电子或正负电子之间的对撞。（撰写：陈佳洱审订：关遐令）
加速器
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加速器2012年湖北高考数学
婴儿死亡加速器是一种使带电粒子增加速度（动能）的装置。加速器可用于原子核实验、放射性医学、放射性化学、放射性同位素的制造、非破坏性探伤等。粒子增加的能量一般都在0.1兆电子伏以上。加速器的种类很多，有回旋加速器、直线加速器、静电加速器、粒子加速器、倍压加速器等。
西安医学院第一附属医院目录
发展
粒子加速器particle accelerator 美国科学家柯克罗夫特
美国科学家凡德格拉夫
劳伦斯与回旋加速器
前苏联科学家维克斯列尔
美国科学家麦克米伦
美国科学家科斯特
意大利科学家陶歇克
对撞机
发展简史
1955年
1958年
1958年~1959年
英国资本主义革命
1964年
1982年
1988年
1989年
2004年
2005年
反应方式
应用
低能加速器在工业中的应用
低能加速器在农业中的应用
低能加速器在医疗卫生中的应用加速器
IE8加速器
展开
简介
发展
粒子加速器particle accelerator 美国科学家柯克罗夫特
美国科学家凡德格拉夫
劳伦斯与回旋加速器
前苏联科学家维克斯列尔
椒图科技
美国科学家麦克米伦
美国科学家科斯特
意大利科学家陶歇克
对撞机
发展简史
1955年
1958年
1958年~1959年
1982年
1988年
1989年
2004年
2005年
反应方式
应用
低能加速器在工业中的应用
低能加速器在农业中的应用
低能加速器在医疗卫生中的应用
加速器
IE8加速器
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编辑本段简介
加速器（accelerator）是用人工方法把带电粒子加速到较高能量的装置。利用这种装置可以产生各种能量的电子、质子、氘核、α粒子以及其它一些重离子。利用这些直接被加速的带电粒子与物质相作用，还可以产生多种带电的和不带电的次级粒子，像γ粒子、中子及多种介子、超子、反粒子等。目前世界上的加速器大多是能量在100兆电子伏以下的低能加速器，其中除一小部分用于原子核和核工程研究方面外，大部分用于其他方面，象化学、放射生物学、放射医学、固体物理等的基础研究以及工业照相、疾病的诊断和、高纯物质的活化分析、某些工业产品的辐射处理、农产品及其他食品的
辐射处理、模拟宇宙辐射和模拟核爆炸等。近年来还利用加速器原理，制成各种类型的离子注入机。以供半导体工业的杂质掺杂而取代热扩散的老工艺。使半导体器件的成品率和各项性能指标大大提高。很多老工艺不能实现的新型器件不断问世，集成电路的集成度因此而大幅度提高。
编辑本段发展
1919年英国科学家卢瑟福(E.Rutherford）用天然放射源中能量为几个MeV、速度为2×109厘米/秒的高速α 粒子束（即氦核）作为“炮弹”，轰击厚度仅为0.0004厘米的金属箔的“靶”，实现了人类科学史上第一次人工核反应。利用靶后放置的硫化锌荧光屏测得了粒子散射的分布，发现原子核本身有结构，从而激发了人们寻求更高能量的粒子来作为“炮弹”的愿望。
γ粒子、中子及多种介子、超子、反粒子(4张)
静电加速器（1928年）、回旋加速器（1929年）、倍压加速器（1932年）等不同设想几乎在同一时期提了出来，并先后建成了一批加速装置。
粒子加速器particle accelerator
用人工方法产生高速带电粒子的装置。是探索原子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具，在工农业生产、医疗卫生、科学技术等方面也都有重要而广泛的实际应用。
自从E.卢瑟福1919年用天然放射性元素放射出来的a射线轰击氮原子首次
卢瑟福
实现了元素的人工转变以后，物理学家就认识到要想认识原子核，必须用高速粒子来变革原子核。天然放射性提供的粒子能量有限，只有几兆电子伏特（MeV），天然的宇宙射线中粒子的能量虽然很高，但是粒子流极为微弱，例如能量为1014电子伏特（eV ）的粒子每小时在1平方米的面积上平均只降临一个，而且无法支配宇宙射线中粒子的种类、数量和能量，难于开展研究工作。因此为了开展有预期目标的实验研究，几十年来人们研制和建造了多种粒子加速器，性能不断提高。应用粒子加速器发现了绝大部分新的超铀元素和合成的上千种新的人工放射性核素，并系统深入地研究原子核的基本结构及其变化规律，促使原子核物理学迅速发展成熟起来；高能加速器的发展又使人们发现包括重子、介子、轻子和各种共振态粒子在内的几百种粒子，建立粒子物理学。近20多年来，加速器的应用已远远超出原子核物理和粒子物理领域，在诸如材料科学、表面物理、分子生物学、光化学等其它科技领域都有着重要应用。在工、农、医各个领域中加速器广泛用于同位素生产、肿瘤诊断与、射线消毒、无损探伤、高分子辐照聚合、材料辐照改性、离子注入、离子束微量分析以及空间辐射模拟、核爆炸模拟等方面。迄今世界各地建造了数以千计的粒子加速器，其中一小部分用于原子核和粒子物理的基础研究，它们继续向提高能量和改善束流品质方向发展；其余绝大部分都属于以应用粒子射线技术为主的“小”型加速器。
粒子加速器的结构一般包括3个主要部分：①粒子源，用以提供所需加速的粒子，有电子、正电子、
质子、反质子以及重离子等等。②真空加速系统，其中有一定形态的加速电场，并且为了使粒子在不受空气分子散射的条件下加速，整个系统放在真空度极高的真空室内。
③导引、聚焦系统，用一定形态的电磁场来引导并约束被加速的粒子束，使之沿预定轨道接受电场的加速。所有这些都要求高、精、尖技术的综合和配合。
加速器的效能指标是粒子所能达到的能量和粒子流的强度（流强）。按照粒子能量的大小，加速器可分为低能加速器（能量小于108MeV）、中能加速器（能量在108～109MeV）、高能加速器（能量在109～1012MeV）和超高能加速器（能量在1012MeV以上）。目前低能和中能加速器主要用于各种实际应用。
美国科学家柯克罗夫特
1932年美国科学家柯克罗夫特（J.D.Cockcroft）和爱尔兰科学家沃尔顿(E.T.S.Walton）建造成世界上第一台直流加速器——命名为柯克罗夫特-沃尔顿直流高压加速器，以能量为0.4MeV的质子束轰击锂靶，得到α 粒子和氦的核反应实验。这是历史上第一次用人工加速
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