帶電粒子在電場中會受力而得到加速、提高能量，這是至今為止的粒子加速器采用的原理，中性粒子不可能在這樣的原理下得到加速。因此，粒子加速器應(yīng)定義為：利用電磁場加速帶電粒子的裝置。粒子加速器可以加速電子、質(zhì)子、離子等帶電粒子，使粒子的速度達到幾千公里/秒、幾萬公里/秒，甚至接近光速（光在真空中的傳播速度是30萬公里/秒）。根據(jù)相對論原理，加速器可以把帶電粒子的速度增加到無限接近光速，但無論如何也達不到光速。
現(xiàn)代的加速器應(yīng)該稱其為“加能器”更確切。舉例來說，一臺電子加速器，注入的電子能量為20GeV（1GeV=109 eV，也就是10億電子伏特），相應(yīng)的電子速度為0.99999999979倍光速。電子經(jīng)加速器加速后，能量可達到100GeV，電子速度達到0.999999999987倍的光速。這說明，電子在這臺加速器里速度幾乎沒有增加，而能量增加了4倍。
其實，加速器離人們的生活并不遠?，F(xiàn)代生活中已經(jīng)普及的電視、計算機顯示器所用的顯像管就是一臺小小的電子加速器。
顯像管有玻璃密封外殼，內(nèi)部抽成真空。由一端的電子槍產(chǎn)生的電子束（強度受影像訊號控制）經(jīng)過聚焦線圈聚焦后在高壓電極的作用下加速向前運動。與此同時，電子束在偏轉(zhuǎn)電極的作用下，自上而下作水平方向的掃描。這樣，在顯像管另一端的熒光屏上就形成了明暗程度不同的亮點。
粒子加速器的結(jié)構(gòu)可以與顯像管類比。顯像管中的電子槍對應(yīng)于加速器的電子槍或離子源，顯像管中加速電子用的高壓電極對應(yīng)于加速器中的高壓加速電極及加速腔。顯像管中控制電子運動的電偏轉(zhuǎn)板與聚焦電子的聚焦線圈，對應(yīng)于加速器中控制粒子運動軌道和聚焦粒子束流的多種電磁部件，如導向磁鐵、聚焦磁鐵、多極校正磁鐵等。對粒子加速器的粒子運行管道來說，為了減少粒子在運動中與殘余氣體碰撞而造成粒子的丟失和束流性能變壞，所要求的真空度比顯像管要高數(shù)千到數(shù)萬倍。
加速器結(jié)構(gòu)示意圖
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，根據(jù)科學家對粒子能量和流強的不同要求，陸續(xù)產(chǎn)生了不同原理、不同結(jié)構(gòu)的多種加速器?！?/P>
(高能所科研處編寫，內(nèi)容摘自方守賢等編著的《神通廣大的射線裝置—帶電粒子加速器》)
