[科普中国]-高压加速器

介绍

加速器是一种能产生并加速带电粒子的复杂而又昂贵的装置。它的作用是把带电粒子(质子、电子、原子核)加速到一定的能量，提供给各种不同的实验使用。由于原子核的反应的发生，必须利用高速粒子(即高能量的粒子)撞击，所以在原子核物理及高能物理的实验研究中，加速器是极重要的工具。此外，加速器可用于产生放射性同位素。

高压加速器内存的能量决定于终端电容，比如在3MV终端电压下，100PF的终端电容贮存450J能量，高压加速器按电荷、质量比的不同可加速不同种类的荷电粒子。范德格喇夫和高频高压加速器都属高压加速器。

高压型加速器是以高压静电场加速带电粒子的装置，由于高压绝缘的限制，其端电压一般不超过25MV，属于低能加速器范畴。

基本组成加速器的重要组成部分是由产生带电的粒子源、产生加速电场的电源以及使带电粒子在真空中加速避免和气体分子碰撞损耗能量的真空系统等三部分组成。

组成：高压电源、高压电极、离子源、加速管、绝缘支柱、靶、电子剥离器。

应用高压型加速器是以高压静电场加速带电粒子的装置，由于高压绝缘的限制，其端电压一般不超过25MV，属于低能加速器范畴。

高压型加速器虽然是比较传统类型的加速器，但由于其广泛的用途而一直具有比较旺盛的生命力，应用范围包括低能核物理研究、核参数测量、核分析、离子束生物效应研究、离子注入和辐照加工等方面。高压加速器技术的不断发展，也使其应用领域不断扩展，例如基于串列静电加速器的加速器质谱技术在地球 科学、环境科学、考古学和生命科学中具有广泛的应用;基于单级静电加速器的单粒子微束装置对辐射生物学的研究起到了推动作用。我国高压加速器主要分布在科研院所和高等院校，近几年中技术和应用都有较大发展。