粒子加速器產生并加速原子和亞原子大小的帶電粒子束，例如電子、質子和離子。它們不僅用于基礎研究以提高對物質的理解，還用于與健康、環境監測、食品質量、能源和航空航天技術等相關的大量社會經濟應用。
如果您不是專家，以下是您需要了解的內容。
它們是如何工作的?
粒子加速器的形狀可以是線性的(直的)或圓形的，并且有許多不同的尺寸。它們可以長達數十公里，也可以放在一個小房間里，但所有加速器都具有四個主要部件。
(1) 產生帶電粒子的源。
(2) 一種復合裝置，通過施加靜態或振蕩電場為粒子添加能量并加速它們;
(3) 一系列真空中的金屬管，使粒子可以自由移動，而不會與空氣分子或可以消散光束的灰塵碰撞;
(4) 一種電磁鐵系統，用于在轟擊目標樣品之前引導和聚焦光束粒子或改變它們的軌跡。
如何使用粒子束?
Health
Beams 可用于對醫療設備進行消毒，并可以產生合成用于癌癥診斷和治療的放射性藥物所需的放射性同位素。大型加速器還用于破壞癌細胞，揭示蛋白質和病毒的結構，優化疫苗和新藥。
研究
一些加速器——最大的加速器——被用來使亞核粒子以接近光速的速度碰撞，以增進我們對宇宙起源的認識。其中一些加速器也用于產生中子，通常供核研究反應堆使用。
環境
通常質子束可用于檢測空氣、水或土壤中的微量化學元素。例如，使用分析技術研究的特殊過濾器收集空氣樣本中的化學物質。結果揭示了不同污染物的濃度和組成，并提供了空氣質量的獨特特征。
工業
光束可以與目標材料的原子相互作用，例如使材料更耐用。
什么是粒子加速器?
粒子加速器有哪些不同類型?
離子注入
機 離子注入機廣泛用于工業，例如，使材料更能抵抗磨損和使用造成的損壞。全球約有 12,000 臺離子注入機幫助制造用于手機和太陽能電池板的半導體。它們還用于金屬、陶瓷和玻璃飾面，以硬化表面，使其更耐用并延長使用壽命。離子注入機還可以提高用于醫療植入物的材料的可靠性，因此它們在體內使用更安全。
電子束加速器
全球有近 10,000 臺機器在運行，電子束加速器是行業中的一匹馬。例如，它們有助于使材料在極端溫度下更耐用或耐化學品。電子束還廣泛用于對醫療產品和食品進行消毒，以及對污水進行消毒。它們廣泛用于汽車和航空航天工業、機械制造和醫療產品制造商。
直線加速器
直線加速器 ( linacs) 的長度可能從幾米到幾公里不等。其中許多用于科學研究。最廣為人知的是安裝在醫院的醫療直線加速器，它產生的 X 射線爆發被引導至腫瘤細胞以摧毀它們。全球約有 1000 臺醫療直線加速器在運行。
回旋加速器
全世界有 1200 多個回旋加速器產生用于醫療用途的質子或氘核束。他們生產用于醫學成像的放射性同位素，以診斷和隨后治療癌癥。許多回旋加速器位于醫院，為患者生產含有短壽命放射性同位素的救生放射性藥物。
同步加速器
70 多個同步加速器是粒子加速器中的巨人。它們用于科學研究，以幫助我們了解宇宙的基本規律而聞名，同時也用于眾多應用。科學家們使用同步加速器來研究化學、生物醫學、自然和文化遺產、環境等等。
靜電加速器
靜電加速器，尤其是串聯加速器，成本較低，科學家們使用它們來研究材料特性、監測環境、支持生物醫學研究、研究文化遺產對象等等。隨著近期產能的提升，專家預計目前的 300 臺機器在未來幾年內的數量將會增加。
