粒子加速器 | 合法醫療器材資訊網

較高能的直線加速器使用在一直線上排列的電極板組合來提供加速電場。當帶電粒子接近其中一個電極板時，電極板上帶有相反電性的電荷以吸引帶電粒子。當帶電 ...

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粒子加速器是利用電場來推動帶電粒子使之獲得高能量的儀器。日常生活中常見的粒子加速器有用於電視的陰極射線管及X光管等設施。只有當被加速的粒子置於抽真空的管中時，才不會被空氣中的分子所撞擊而潰散。在高能加速器裡的粒子由四極磁鐵聚焦成束，使粒子不會因為彼此間產生的排斥力而散開。

粒子加速器有兩種基本類型，環形加速器和直線加速器。

被加速的粒子以一定的能量在一圓形結構裡運動，粒子運行的圓形軌道是由二極磁鐵（dipole magnet）所控制。和直線加速器(Linac)不一樣，環形加速器的結構可以持續地將粒子加速，粒子會重複經過圓形軌道上的同一點。但是粒子的能量會以同步輻射方式發散出去。

同步輻射是當任何帶電粒子加速時，所發出的一種電磁輻射。粒子在圓形軌道裡運動時都有一個向心加速度，會讓粒子持續輻射。此時必須提供電場加速以補充所損失的能量。同步輻射是一種高功率的輻射，加速器將電子加速以產生同相位的X光。

除了加速電子以外也有些加速器加速較重的離子，如質子，以運作更高的能量領域的研究。譬如高能物理對於夸克及膠子的研究分析。

最早的環形加速器為粒子迴旋加速器，1932年由恩奈斯特·勞倫斯所發明。粒子迴旋加速器有一對半圓形（D形）的中空盒子，以固定頻率變換電場，用以加速帶電粒子；以及一組磁偶極提供磁場使運動粒子轉彎。帶電粒子從盒子的圓心地方開始加速，然後依螺旋狀軌跡運動至盒子邊緣。

粒子迴旋加速器有其能量限制，因為狹義相對論效應會使得高速下的粒子質量改...