高压加速器、高频高压发生器都是输出功率比较大的直流高压加速器。它们也可以用来加速质子或其他重离子,供核物理研究用。早期倍压加速器也曾在核物理研究方面起一定作用,近来它主要用作快中子发生器,200到400千电子伏的倍压加速器,是一个很方便的中子发生器。另外,强流质子倍压加速器可用作质子直线加速器的注入器,布鲁海汶实验室及巴塔维亚用作质子同步加速器注入器的质子直线加速器,都是用倍压加速器作预先加速设备的。

倍压加速器输出电流比较大,也可以用来加速电子,供工农业生产辐照用。

高频高压发生器所能达到的电压仅低于静电加速器,利用串列加速原理,能把质子加速到10兆电子伏。既可用来加速重离于供核物理研究、活化分析之用,也可用来加速电子,作工农业生产用的辐照源[2] 。

加速器是用人工方法使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、 粒子以及其他一些重离子,如氧、碳、氮、氯、以至氙离子,铀离子。利用这些直接加速出来的带电粒子与物质相作用,还可产生多种带电的和不带电的次级粒子,如 粒子、中子及多种介子、超子、反粒子等。

医学界广泛应用的X射线管可算是最早的一种加速器,到1920年已能把电子加速到100到200千电子伏。1919年卢瑟福利用天然 源进行了第一个原子核反应实验以后,物理学家开始提出建造人工加速粒子装置的要求。

1932年科克劳佛和华尔顿用倍压线路作电源,建成了一台高压加速器,即倍压加速器,获得了能量约为700千电子伏的质子流,用来轰击锂靶,实现了第一个利用人工加速的粒子进行的核反应。 科克劳佛(左)和华尔顿(右)

1931年范德格拉夫建成了静电起电机,可以获得1.5兆伏的电势差。1933年人们又先后建成了能把质子加速到0.6兆电子伏和1.2兆电子伏的静电加速器。 从三十年代开始,随着科学研究逐步深入的需要,加速器技术迅速地发展起来。大约到1951年,静电加速器的最高能量已提高到5兆电子伏以上。随着串列加速原理的使用,已经把能量提高到30兆电子伏左右,40兆电子伏或更高能量的串列式静电加速器也在研究之中。

1932年能把质子加速到1.22兆电子伏的回旋加速器开始运行。它和上述两种加速器的工作原理不同,它不用很高的直流电压来加速粒子,而是用一个不大的高频电压多次加速拉子。 大约到1939年,回旋加速器所产生的粒子的最高能量已超过天然放射源及当时其他加速器的能量,当时已能产生约20兆电子伏的氘核和40兆电子伏的粒子。1956年第一台等时性回旋加速器建造成功,以后这种新型回旋加速器发展很快,在一些国家先后建成了从医用小型加速器到能把质子、氘核等离子加速到数十至一百兆电子伏以上的科研用加速器。能把质子加速到200甚至到500兆电子伏以上的等时性回旋加速器也正在建造中。

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