第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
電子加速器是一種使電子增加速度（動能）的裝置。加速器可用于原子核實(shí)驗(yàn)、放射性醫(yī)學(xué)、放射性化學(xué)、放射性同位素的制造、非破壞性探傷等。粒子增加的能量一般都在0.1兆電子伏以上。
電子加速器的種類很多，有電子感應(yīng)加速器、電子同步加速器、電子直線加速器等。電子加速器是用人工方法把電子加速到較高能量的裝置。利用這種裝置可以產(chǎn)生各種能量的電子。利用這些直接被加速的電子與物質(zhì)相作用，還可以產(chǎn)生多種帶電的和不帶電的次級粒子。目前世界上的加速器大多是能量在100兆電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，象化學(xué)、放射生物學(xué)、放射醫(yī)學(xué)、固體物理等的基礎(chǔ) 研究 以及工業(yè)照相、疾病的診斷和治療、高純物質(zhì)的活化 分析 、某些工業(yè)產(chǎn)品的輻射處理、農(nóng)產(chǎn)品及其他食品的輻射處理、模擬宇宙輻射和模擬核爆炸等。近年來還利用加速器原理，制成各種類型的離子注入機(jī)。以供半導(dǎo)體工業(yè)的雜質(zhì)摻雜而取代熱擴(kuò)散的老工藝。使半導(dǎo)體器件的成品率和各項(xiàng)性能指標(biāo)大大提高。很多老工藝不能實(shí)現(xiàn)的新型器件不斷問世，集成電路的集成度因此而大幅度提高。電子加速器屬于粒子加速器，它的結(jié)構(gòu)與粒子加速器類似。
粒子加速器的結(jié)構(gòu)一般包括3個主要部分：
1、粒子源，用以提供所需加速的粒子，有電子、正電子、質(zhì)子、反質(zhì)子以及重離子等等。
2、真空加速系統(tǒng)，其中有一定形態(tài)的加速電場，并且為了使粒子在不受空氣分子散射的條件下加速，整個系統(tǒng)放在真空度極高的真空室內(nèi)。
3、導(dǎo)引、聚焦系統(tǒng)，用一定形態(tài)的電磁場來引導(dǎo)并約束被加速的粒子束，使之沿預(yù)定軌道接受電場的加速。所有這些都要求高、精、尖技術(shù)的綜合和配合。
加速器的效能指標(biāo)是粒子所能達(dá)到的能量和粒子流的強(qiáng)度（流強(qiáng)）。按照粒子能量的大小，加速器可分為低能加速器（能量小于108eV）、中能加速器（能量在108～109eV）、高能加速器（能量在109～1012eV）和超高能加速器（能量在1012eV以上)。目前低能和中能加速器主要用于各種實(shí)際應(yīng)用。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
1940年美國科學(xué)家科斯特D.W.Kerst研制出世界上第一個電子感應(yīng)加速器。但由于電子沿曲線運(yùn)動時其切線方向不斷放射的電磁輻射造成能量的損失，電子感應(yīng)加速器的能量提高受到了限制，極限約為100mev。電子同步加速器使用電磁場提供加速能量，可以允許更大的輻射損失，極限約為10gev。電子只有作直線運(yùn)動時沒有輻射損失，使用電磁場加速的電子直線加速器可將電子加速到50gev，這不是理論的限度，而是造價(jià)過高的限制。在研制電子感應(yīng)加速器的過程中提出了電子的振蕩理論，并解決了帶電粒子在加速過程中的穩(wěn)定性問題，該理論適用于各種類型的梯度磁場聚焦的加速器。因此，在加速器的發(fā)展歷史上，該加速器起了重要的作用。
電子感應(yīng)加速器除了主要用于產(chǎn)生的γ射線做核反應(yīng)等方面的應(yīng)用外，還廣泛用于工業(yè)和醫(yī)療方面：如無損探傷、工業(yè)輻照、放射治療等。
1945年，維克斯勒爾和E.M.麥克米倫分別提出了諧振加速中的自動穩(wěn)相原理，從理論上提出了突破回旋加速器能量上限的方法，從而推動了新一代中高能回旋諧振式加速器如電子同步加速器、同步回旋加速器和質(zhì)子同步加速器等的建造和發(fā)展。
自世界上建造第一臺加速器以來，七十多年中加速器的能量大致提高了9個數(shù)量級，同時每單位能量的造價(jià)降低了約4個數(shù)量級，如此驚人的發(fā)展速度在所有的科學(xué)領(lǐng)域都是少見的。
隨著加速器能量的不斷提高，人類對微觀物質(zhì)世界的認(rèn)識逐步深入，粒子物理 研究 取得了巨大的成就。用人工的辦法加速帶電粒子，使其獲得很高速度的裝置．加速器利用一定形態(tài)的電磁場將電子、質(zhì)子或重離子等帶電粒子加速，使其具有高達(dá)幾千、幾萬乃至近光速的高速帶電粒子束，是人們認(rèn)識原子核和探討基本粒子，對物質(zhì)深層結(jié)構(gòu)進(jìn)行 研究 的重要工具，同時隨著加速器技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新的技術(shù)、新的原理不斷更新，不斷突破，進(jìn)一步促進(jìn)新技術(shù)的向前推進(jìn)。加速器的 研究 和發(fā)展同時帶來在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、國防建設(shè)等各方面的重要而廣泛的應(yīng)用。
早在20世紀(jì)20年代，科學(xué)家們就探討過許多加速帶電粒子的方案，并進(jìn)行過多次實(shí)驗(yàn)．其中最早提出加速原理的是E•維德羅。30年代初高壓倍加器、靜電加速器、回旋加速器相繼問世，研制者分別獲得這一時期的諾貝爾物理學(xué)獎．這以后隨著人們對微觀物質(zhì)世界深層次結(jié)構(gòu)的 研究 的不斷深入，各個科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ω鞣N快速粒子束的需求不斷增長，提出了多種新的加速原理和方法，發(fā)展了具有各種特色的加速器。其中有電子感應(yīng)加速器、直線加速器、強(qiáng)聚焦高能加速器、扇形聚焦回旋加速器。1956年克斯特提出通過高能粒子束間的對撞來提高有效作用能的概念，導(dǎo)致了高能對撞機(jī)的發(fā)展。
幾十年來，人們利用加速器發(fā)現(xiàn)了絕大部分新的超鈾元素和合成上千種新的人工放射性核素，并對原子核的基本結(jié)構(gòu)和其變化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)深入的 研究 ，促使了原子核物理學(xué)的發(fā)展和成熟，并建立新的粒子物理學(xué)科，近20年來，加速器的發(fā)展的應(yīng)用使材料科學(xué)、表面物理學(xué)、分子生物學(xué)、光化學(xué)都有重要發(fā)展。
我國加速器的發(fā)展始于50年代末期，先后研制和生產(chǎn)了高壓倍加器、靜電加速器、電子感應(yīng)加速器、電子和質(zhì)子直線加速器、回旋加速器．近年來更加先進(jìn)的加速器在我國又取得重大進(jìn)展，北京已建成正負(fù)電子對撞機(jī)，使我國加速器研制和應(yīng)用進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。
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