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加速器原理和结构加速器是一种利用电磁场或静电场将带电粒子加速到高速的装置，被广泛应用于核物理研究、粒子物理研究、药物研发、材料研究等领域。
下面将详细介绍加速器的原理和结构。
一、加速器的原理：加速器的基本原理是利用电磁场或静电场对带电粒子进行加速。
根据粒子的特性以及所需的粒子动能，可以采取不同的加速方法。
1.环形加速器原理：环形加速器采用静电场和磁场的力共同作用，将带电粒子加速到高能量。
环形加速器有同步加速器和旋转加速器两种类型，这两种加速器通过不同的方式产生静电和磁场来实现带电粒子的加速。
同步加速器通过交变电压产生静电场。
首先，带电粒子进入加速器的环形高频电场区域，受静电场作用加速。
然后，在同步相位处，粒子通过一个孔径进入解速器区域，静电场反向，粒子受力方向改变并减速。
最后，在下一个同步相位处，粒子再次进入加速区域，被静电场加速。
如此反复，粒子在各个同步相位处进行加速，最终达到所需的能量。
旋转加速器是由一对相互垂直的磁铁组成，形成轴对称的磁场。
带电粒子首先通过一个初始速度加速器，然后进入一个磁铁区域，在磁场作用下，粒子沿着一个螺旋轨道运动，同时加速。
粒子重复通过相同的磁铁区域，每次通过磁场后，粒子的能量都会增加。
2.直线加速器原理：直线加速器也叫直线电子加速器，它采用电场对带电粒子进行加速。
直线加速器的主要组成部分包括加速模块、聚焦系统和收集系统。
直线加速器通过一系列高频电压加速带电粒子。
在加速模块中，带电粒子经过一个加速腔，腔内存在高频电场。
粒子在电场中加速，不断增加动能。
腔内电场的频率和振幅可以根据粒子的质量和所需的动能进行调节。
为了使加速过程更稳定，还会在腔内设置一个聚焦系统，用于控制粒子的束流。
收集系统用于收集高速粒子流，可以进行进一步的实验分析。
二、加速器的结构：加速器的结构根据加速原理和设计需求的不同，可以分为同步加速器、旋转加速器和直线加速器等多种类型。
以下分别介绍这三种加速器的结构。
游戏加速器的原理
游戏加速器的原理是通过优化网络连接，减少网络延迟和提高数据传输速度，以提升游戏运行的流畅度和稳定性。
具体原理如下：
1. 优化网络路径：游戏加速器通过分析不同游戏的网络数据传输路径，选择最短的路径进行数据传输。
这样可以有效降低数据包在传输过程中经过的路由器数量，从而减少延迟。
2. 加速数据传输：游戏加速器利用数据压缩和加密技术，将游戏数据进行压缩和加密处理，从而减小数据包的大小，并增加数据传输的效率。
这样可以减少传输过程中的网络拥塞情况，提高数据传输速度。
3. 优化网络协议：游戏加速器通过对网络协议的优化，使游戏数据在传输过程中能够更加高效地进行处理。
这样可以减少数据传输中的丢包和重传情况，提升游戏的网络稳定性。
4. 消除网络干扰：游戏加速器可以识别并过滤掉游戏数据包之外的其他无关数据包，从而减少网络干扰对游戏性能的影响。
这样可以提高游戏数据传输的优先级，并保证游戏数据能够顺利地传输。
综上所述，游戏加速器通过网络优化、数据压缩、协议优化和网络干扰消除等技术手段，提高游戏的网络性能，从而达到加速游戏运行的效果。
加速器的原理加速器是一种能够加速带电粒子的装置，它在物理、医学、工业等领域都有着重要的应用。
加速器的原理是基于电场和磁场的相互作用，通过不断改变电场和磁场的方向和强度，使得带电粒子能够不断受到加速，从而达到高能状态。
本文将从电场和磁场的作用原理、加速器的结构和工作原理以及加速器的应用等方面对加速器的原理进行详细介绍。
首先，我们来看电场和磁场的作用原理。
电场是由带电粒子产生的，其作用是使带电粒子受到电力的作用力。
而磁场是由运动带电粒子产生的，其作用是使带电粒子受到洛伦兹力的作用。
在加速器中，通过不断改变电场和磁场的方向和强度，可以使带电粒子在电场和磁场的作用下不断加速，从而达到高能状态。
其次，加速器的结构和工作原理也是非常重要的。
加速器通常由加速腔、磁铁、真空系统、高频电源等部分组成。
加速器的工作原理是通过不断改变电场和磁场的方向和强度，使得带电粒子在加速腔中不断受到加速，从而达到高能状态。
而磁铁的作用是使带电粒子在加速过程中保持在一定的轨道上，不偏离轨道。
真空系统则是为了保证带电粒子在加速过程中不受到空气等杂质的影响。
最后，加速器在物理、医学、工业等领域都有着重要的应用。
在物理领域，加速器被用于研究基本粒子的性质和相互作用，从而推动了粒子物理学的发展。
在医学领域，加速器被用于放射治疗和医学成像，对癌症等疾病的治疗起着重要作用。
在工业领域，加速器被用于材料表面改性、辐照杀菌等领域，对工业生产起着重要作用。
总之，加速器是一种能够加速带电粒子的装置，其原理是基于电场和磁场的相互作用。
通过不断改变电场和磁场的方向和强度，使得带电粒子能够不断受到加速，从而达到高能状态。
加速器在物理、医学、工业等领域都有着重要的应用，对推动科学技术的发展起着重要作用。
加速器原理加速器原理。
加速器是一种用于加速带电粒子的装置，广泛应用于物理研究、医学影像学、工业生产等领域。
加速器的原理是基于电场和磁场相互作用的基本物理规律，通过不断改变电场和磁场的方向和强度，使带电粒子不断受到加速，从而达到较高的速度和能量。
首先，我们来看看加速器的基本结构。
加速器主要由电场和磁场两部分组成。
电场负责加速带电粒子，而磁场则用于控制带电粒子的轨道，使其保持在预定的加速路径上。
在加速器中，通常会有一系列的电极和磁铁，通过不断改变它们的电压和磁场强度，可以实现对带电粒子的加速和控制。
其次，让我们来看看加速器的工作原理。
加速器的基本原理是利用电场和磁场对带电粒子施加力，从而使其加速。
首先，带电粒子会被注入到加速器中，并进入到一个初始的加速通道。
然后，通过改变电场和磁场的强度和方向，带电粒子会不断受到加速，并沿着预定的轨道运动。
最终，带电粒子将以较高的速度和能量射出加速器，用于进行实验、治疗或其他应用。
除了基本的电场和磁场作用外，加速器中还会有其他辅助设备，如注入器、束流诊断系统等。
注入器主要用于将带电粒子注入到加速器中，并确保其运动轨道的稳定性。
束流诊断系统则用于监测带电粒子的运动状态，以确保加速器的正常运行。
在加速器的运行过程中，需要考虑许多因素，如电场和磁场的稳定性、带电粒子的注入和提取、加速器的真空度等。
这些因素都对加速器的性能和稳定性有着重要的影响。
因此，加速器的设计和运行需要综合考虑这些因素，并进行精密的控制和调节。
总的来说，加速器是一种利用电场和磁场对带电粒子进行加速的装置。
通过不断改变电场和磁场的强度和方向，加速器可以将带电粒子加速到较高的速度和能量，从而实现各种应用。
加速器在物理研究、医学影像学、工业生产等领域都有着重要的应用，是现代科学技术中不可或缺的重要装置之一。
线性加速器的原理及应用线性加速器是一种利用电磁场加速高能粒子的装置，也被称为直线加速器或加速器。
它是粒子物理学研究中最重要的装置之一，一般用于加速质子或重离子。
线性加速器的原理是通过高频电场或脉冲电磁场作用于带电粒子，从而使其产生加速度，相比圆周加速器具有占地面积小、加速范围广和能量高等优点。
本文将围绕线性加速器的原理、结构和应用进行探讨。
一、线性加速器的原理线性加速器的基本原理是利用交变电场的力作用，将粒子加速到高能状态。
其基本组成部分包括加速模块、电源、控制系统和监测系统。
加速模块是线性加速器的核心部件，它主要由驱动器、腔体和加速器结构组成。
驱动器是由高频电场产生的电磁波，通过传播到腔体中，形成强电场并加速质子。
腔体是负责固定加速器结构和转换能量的部分。
在腔体的作用下，电磁波的能量被转化为质子和重离子的动能。
加速器结构则是负责将质子加速到高能状态。
电源部分则指线性加速器的电源设备，包括粒子束的加速电源、稳定电源、调整输运系统以及冷却装置等。
控制系统用于确保加速器正常运行，并对加速过程进行监控和调节。
控制系统可根据加速器运行状态，对脉冲等参数进行微调，以达到精确的加速控制目的。
监测系统则是用于测量质子的能量和其他相关参数，以保证加速器加速拟合运行过程的准确性。
二、线性加速器的结构与工作原理线性加速器的结构相对简单，以直线为中心线布置。
线性加速器结构主要由加速器驱动器、机架和聚焦系统三个部分组成。
其中，加速器驱动器是用于产生高频电磁场的部件，加速器的驱动器多采用的是微波电子管，具有工作稳定、直流周期长的优点。
机架则是用来支持加速器的所有零部件的框架，对于加速器的结构与稳定运行很重要。
加速器的机架常常利用高强度的钢材打造，以确保能够承受加速器高强度的电磁场和冲击。
聚焦系统则是用于让粒子在加速过程中保持在轨道上，防止它们偏离正轨并撞击加速器内部。
在聚焦系统中，粒子产生的磁场将粒子固定在轨道上，从而达到稳定运行的目的。
加速器原理和结构加速器是一种用于加速带电粒子的装置，它将高能粒子引入到一个电磁场中，通过电场和磁场的相互作用使其获得足够的能量来进行研究或应用。
加速器通常用于核物理实验、医学放射治疗和材料科学等领域。
在本文中，我将介绍加速器的工作原理和结构。
一、加速器的工作原理加速器的工作原理基于电磁场的相互作用，其主要包括以下几个步骤：1.粒子源：首先，加速器需要一个能够产生所需粒子的粒子源。
这个粒子源可以是离子源、电子源或质子源等，根据不同的实验需求选择。
2.离子源发射和束流形成：粒子源中发射的离子经过一系列的电场和磁场装置加速和调整，形成一个束流。
电场和磁场的作用可以控制粒子的速度和方向。
3.加速：束流进入加速器主体，通过电场和磁场的力作用，粒子获得加速度，速度逐渐增加。
4.聚焦：为了保持束流的稳定性，加速器中通常需要使用聚焦磁铁或电磁透镜来调整束流的传输性能。
这些装置可以使得粒子束更加集中和稳定。
5.碰撞和检测：当粒子束达到所需的能量后，它们可能需要与固定靶标或者与其他加速器束流进行碰撞。
在这些碰撞中，粒子的能量会被转化为其他形式，例如产生高能粒子、生成新的粒子等。
最后，这些新的粒子会被检测到，并提供给科学家作为研究的数据。
二、加速器的结构加速器的结构根据不同的加速方法和需求而有所差异。
下面是一些常见的加速器结构：1.直线加速器（LINAC）：直线加速器是一种直线排列的装置，它通过一系列加速腔和聚焦磁铁来加速粒子。
每个加速腔都有一个RF场（射频场），用于给粒子加速。
直线加速器可以用于加速高能电子、质子和离子等。
2.环形加速器：环形加速器是由一系列环形结构组成的，粒子在环内被重复加速，速度逐渐增加。
常见的环形加速器有同步加速器和回旋加速器。
同步加速器和回旋加速器通过电场和磁场的交替作用，使粒子绕着环形轨道运动。
3.微波加速器：微波加速器利用微波场的作用将粒子加速。
微波加速器通常包含一个螺旋线加速器和矩形波导加速器，它们通过电磁场对粒子进行加速。
加速器原理及应用加速器是一种电磁装置，利用电场和磁场相互作用，加速高能粒子至高速运动的装置。
加速器原理主要涉及到粒子的加速、聚焦和定向。
加速器可以分为两类：线性加速器和环形加速器。
线性加速器是将粒子直线加速，通常采用静电加速，即利用静电场加速带电粒子，粒子所受的力是电场力F=qE，其中q是粒子的电量，E是加速器中电场强度。
环形加速器则是将粒子围绕一个封闭轨道加速，通常利用磁场引导粒子运动，并通过改变磁场的方向和强度使粒子保持在轨道上。
加速器的应用非常广泛，包括基础科学研究、医学应用和工业应用等方面。
在基础科学研究中，加速器可以用于物质结构研究、核物理研究和高能物理研究等。
例如，粒子加速器可以用来研究原子核的结构和性质，通过加速中子或离子，使它们撞击目标材料，产生一系列核反应，从而揭示核物理的本质。
加速器还可以产生高能量的粒子束，用以研究粒子的基本性质和相互作用，例如发现基本粒子、研究强子物理和弱子物理等。
在医学应用中，加速器可以用于放射疗法和核医学。
放射疗法是治疗癌症的一种常用方法，通过加速器产生的高能粒子束，定向辐射癌细胞，使之受到损伤或死亡，从而达到治疗的效果。
核医学则是利用放射性同位素进行诊断和治疗，例如通过注射放射性同位素，用激发的γ射线来检测组织和器官的代谢活动。
在工业应用中，加速器可以用于材料改性、辐照处理和食品杀菌等。
通过加速器对材料进行辐照处理，可以改变材料的物理和化学性质，用于提高材料的硬度、耐腐蚀性和热稳定性等。
辐照食品则是利用加速器产生的高能电子束或γ射线，对食品进行杀菌、灭菌和延缓衰老，以达到保持食品新鲜和延长货架期的目的。
总体来说，加速器是一种重要的科学研究和应用装置，其原理主要涉及到粒子的加速、聚焦和定向。
加速器在基础科学研究、医学应用和工业应用方面都发挥着重要作用，为我们深入了解物质的本质、治疗疾病和提高工业技术水平等方面做出了重要贡献。
随着科学技术的进步，加速器的应用前景将变得更加广阔。
加速器技术的基本原理及其应用近年来，加速器技术在科学研究、医学诊疗、工业生产等领域得到越来越广泛的应用。
本文将介绍加速器技术的基本原理及其应用。
一、加速器的基本原理加速器是一种利用外部能量对离子束进行加速和控制的设备。
其基本原理是通过电场和磁场对离子加速和限制其运动方向。
一般来说，加速器分为线性加速器和环形加速器两种。
1.线性加速器线性加速器（LINAC）是一种使用电子加速器的加速器。
它的工作原理是将电子从加速器的起始位置推动到一个终止位置，期间加速电子，使其获得更高的能量。
电子在被加速的过程中，将穿过一系列的电势梯度，最终到达加速器的终止位置。
2.环形加速器环形加速器（Synchrotron）是一种基于高速电子的加速器。
它的工作原理是将电子注入环形加速器并通过磁场对其进行加速和导引，最后达到所需要的领域。
环形加速器经常被用于进行高能粒子物理学的研究，如探测中子、质子和伽玛射线等。
二、加速器的应用1. 医学应用加速器技术在医学上有着广泛的应用，如放射治疗、核医学检查等。
放射治疗是一种利用放射线来治疗癌症的方法，加速器可用于生产高能量放射线用于治疗。
其原理是将电子或质子加速并通过导线，使放射线在特定的治疗部位得到高剂量辐射。
同时，核医学检查是一种用于检测人体内部器官和疾病的方法，包括断层扫描和放射性同位素扫描。
加速器技术可用于制造放射性同位素，以用于儿科、肿瘤、心脏和神经病学等医学科研。
2. 工业应用在工业应用中，加速器可用于材料表面改性、高能激光、无损检测和食品检验等。
其中，高能激光的应用逐渐成为一个新兴的工业领域。
使用加速器可生成高亮度的激光，将其应用于制造、金属切割等领域。
此外，加速器还可以用于石油、化工、生物医学、食品和环境保护等领域的生产。
3. 科学研究应用加速器技术在科学研究中也有着重要应用，如用于天体物理学、材料物理学和生物医学等领域。
其中，用于天体物理学的加速器技术被用于研究黑洞和星际尘埃等天文现象。
加速器原理总结范文加速器是一种使用电场或者磁场将带电粒子加速到高速的装置。
它在科研领域广泛应用，包括物理学、核科学等。
加速器的原理是基于电场和磁场的相互作用，通过不断施加电场和磁场，将带电粒子加速到所需的能量和速度。
加速器的原理可以分为两种类型：直线加速器（linear accelerator，简称LINAC）和环形加速器（circular accelerator）。
直线加速器通过电场的作用将带电粒子加速，而环形加速器则通过磁场的作用将带电粒子加速。
下面将对这两种加速器的原理逐一进行介绍。
直线加速器的原理是利用交变电场对带电粒子进行加速。
直线加速器由一系列电极构成，在电极之间施加高频电压，形成交变电场。
当带电粒子通过电极时，电场会对其施加力，将其加速。
根据电场的方向和带电粒子的电荷情况，粒子会被吸引或者排斥。
通过不断重复这一过程，带电粒子的速度会不断增加，从而实现加速。
直线加速器的优势是加速效率高，加速粒子的能量可以被很好地控制。
但是由于带电粒子只能直线加速，因此需要较长的加速路径。
环形加速器的原理是利用磁场对带电粒子进行加速。
环形加速器由一系列磁铁构成，磁铁之间形成磁场。
当带电粒子通过磁铁时，磁场会对其产生力，将其加速。
磁场的方向可以根据带电粒子的电荷情况进行调整。
通过不断改变磁场的方向和强度，实现对带电粒子的加速。
环形加速器的优势是可以将带电粒子循环加速，并且能够获得更高的能量。
但是由于粒子在加速环中需要不断转弯，所以加速粒子的路径相对较短。
加速器在实际应用中，往往采用直线加速器和环形加速器的组合。
通过多个直线加速器将带电粒子加速到一定的能量，然后将其注入到环形加速器中进行进一步加速。
这种组合的结构既能够满足高能量的要求，又能够充分利用环形加速器的特点。
总之，加速器基于电场和磁场的相互作用，将带电粒子加速到高速的原理。
直线加速器通过电场的作用实现加速，而环形加速器通过磁场的作用实现加速。
两种加速器可以组合在一起使用，实现更高能量的加速。
加速器工作原理
加速器是一种能够加速带电粒子的装置，其工作原理主要涉及电场和磁场的作用。
在加速器中，带电粒子在电场和磁场的作用下，可以被加速到很高的能量，从而用于各种物理实验和应用中。
下面将详细介绍加速器的工作原理。
首先，加速器中的电场起到了加速带电粒子的作用。
当带电粒子通过电场时，电场会对带电粒子产生一个力，从而加速带电粒子的运动。
电场的作用原理是利用电荷之间的相互作用，当带电粒子进入电场时，会受到电场力的作用，从而加速运动。
通过不断改变电场的方向和大小，可以使带电粒子不断地受到加速，从而达到所需的能量。
其次，加速器中的磁场也起到了至关重要的作用。
磁场可以改变带电粒子的运动轨迹，使其在加速器中保持在一定的轨道上。
通过改变磁场的方向和大小，可以控制带电粒子的轨道，从而使其在加速器中保持稳定的运动状态。
此外，磁场还可以用来聚焦带电粒子，使其在加速过程中保持在一个较小的束流中，从而提高加速器的效率和粒子的聚焦度。
最后，加速器中的高频电场也是实现加速的重要手段。
高频电场可以提供变化的电场力，从而对带电粒子产生周期性的加速效果。
通过不断改变高频电场的频率和相位，可以使带电粒子不断地受到加速，从而达到所需的能量。
高频电场的作用原理是利用带电粒子在电场中受到周期性的加速，从而不断增加其能量。
综上所述，加速器的工作原理主要涉及电场、磁场和高频电场的作用。
通过这些作用，可以实现对带电粒子的加速，从而达到所需的能量。
加速器在物理研究、医学诊断、能源开发等领域都有着重要的应用，其工作原理的深入理解对于加速器的设计和运行具有重要意义。
加速器的原理性分析与比较
作者：陈羿峰
来源：《科技风》2018年第17期
摘要：根据电磁感应的性质和原理，即变化的场之间相互激发，可以利用该性质对带电粒子进行某种操控，本文首先介绍了变化的电场激发磁场，以及变化的磁场激发电场的物理学原理，接着讨论了直线加速器的工作原理，分析了直线加速器的优势和缺点，在此基础上继续分析了回旋加速器的原理和加速的独特优势，本文还讨论了粒子加速的其他现实考虑。
关键词：电磁感应；带电粒子；直线加速器；回旋加速器
电荷产生电场，电流产生磁场。
只要电荷、电流在空间的分布不随时间变化，它们产生的场也就不随时间变化。
然而，一旦电荷及电流随时间t变化，则不仅它们产生的场将随时间变化，还将发生其他更复杂的事情。
此时，电场、磁场成为相互联系的，它们的耦合产生出电磁波。
在动态情况下，时变的磁场产生电场，即法拉第定律；反过来，时变的电场产生磁场，即安培定律。
在初学电磁感应的过程中，为了更好的理解电磁感应和应试，在日常的教学中常将其概述为，穿过电路的磁通量发生变化，电路中变回产生感应电动势，而电路如果是闭合的，就会产生感应电流。
这其实是对法拉第电磁感应的一种通俗的理解。
高中教材在涉及电磁感应时，只是给出了一个模糊的概念，并且更偏向于以磁通量为变化来量化电磁感应，这难免会产生对电磁感应的片面之见。
为了更好的以电磁感应来解释回旋加速器，这里将麦克斯韦的理论与电磁感应结合理解，并且解释回旋加速器。
传统教学中对电磁感应的概念解释较少，而更偏重于法拉第电磁感应定律，即E=KΔφΔt
这会使初学者说起电磁感应，就联想到法拉第电磁感应定律，不利于对电磁感应的研究。
其实电磁感应远比这宽泛的多。
这里首先引入了电磁振荡，在LC振荡电路中，在电容器没有与自感线圈接通前，电容器两极板此时带有最多的电荷量，电路中没有电流，线圈中没有电场和磁场，而当接通以后，电容器开始放电，由于电感作用，电流由0逐渐增大，产生的磁场增大，而电容器中的电场减小，放电完毕后，由于自感作用，电流并不立即消失，因此电容器被反向充电，线圈中磁场减弱，而电容器中磁场增强，继而开始充电、放电、实现磁场和电场的周期性变化，这种现象叫做电磁振荡。
而在刚才所描述的情景中，电流增大的同时，线圈磁场也在增大，此时变化的磁场就对应了电磁感应中的磁通量的变化，那么有理由认为，该变化的磁场产生了电场。
麦克斯韦总结了法拉第等人的研究，提出了便于更好理解的电磁感应理论。
麦克斯韦提出了两个基本假设，1变化的磁场可以在周围产生电场。
有电磁感应定律可知，若在变化磁场中放入一个闭合电路，电路中就会产生感应电流，而产生电流则必定要有使电荷运动的电场，电路中并没有其他电源，于是便自然猜想该电场是由变化的磁场产生的。
这个闭合电路只是提供了一种观测手段，它的存在与否不影响产生的电场，也就是说电磁感应中的感应电动势也只是该电场的一种观测手段，不管它是否有导体，电场始终存在。
而麦克斯韦进一步指出，磁场随时间变化快，产生的电场强，磁场变化不均匀时，产生变化的电场，而稳定的磁场不产生电场，于是电场就可以由电荷或变化的磁场产生。
说到这里，便会想到奥斯特关于电流磁效应的研究，既然电流能产生磁场，而电流是电场的表现形式，那么便很容易得出第二个基本假设：变化的电场能够产生磁场，产生的磁场又会产生电场，继而又会产生磁场，磁生电，电生磁，二者交互作用，交互产生，电场和磁场便形成一个统一体电磁场。
了解了电磁感应的实质后，在对电磁感应有一个更好的理解的基础上，再来解释回旋加速器。
在最初对加速器的研究中，人们设想直线型加速，即直线加速器。
一、直线加速器的原理
直线加速器通常是指利用高频电磁场进行加速，同时被加速粒子的运动轨迹为直线的加速器。
直线加速器由分布在一条直线上的N个金属圆管构成，在金属圆管内，由于为等电势区，电场强度为零，每个金属管的长度依次递增，带电粒子（重离子或电子）只是处在两管之间的间隙中时才受到电场的加速作用，在金属管中，带电粒子在其中作匀速直线运动，实现加速的关键，是粒子进入正向加速的时间周期，要与交流电场的变化频率一致，不同步的结果就是时而被减速，无法做到速度的不断提升。
而且随着粒子被加速，每个前向运行周期的运动距离逐渐增大，于是直线加速器的金属管的长度依次递增。
为使粒子在两管的间隙中能得到不断的加速，金属管长度的设计有严格的要求，目的是为了在交流电的正半周期内正好被加速，于是不同的长度对应的时间都是交流电的半个周期。
这样直线加速器就设计成了如下的形式：
如上图所示，在一条长直加速轨道加入电场，使粒子加速，这种加速器太大，加速效果不理想。
但是这种加速器也有它的优势。
在于加速器的射线穿透能力强，加速器的射线能够被有效控制，这就为直线加速器在医疗领域的应用提供了非常良好的条件，目前在医院等医疗场所，普遍使用了医学直线加速器。
直线加速器从科学研究的角度来看，也有其缺点，当需要粒子被加速到很高的速度时，需要很长的直线加速装置，对于设备制造商和用户来说，这是一个非常大的现实考虑，也是一个
明显的缺陷。
于是1930年，Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量，这个创新的思维，将直线加速器的缺陷解决得十分彻底，有一种豁然开朗、拨云见日的重大意义。
二、回旋加速器
在洛伦兹力的启示下，人们研发了回旋加速器，回旋加速器包括两个在磁场区域内的D 形盒，同时在两个D形盒体之间的窄缝区域内存在周期性变化，并垂直于两D形盒直径的匀强电场，加速就是在这个区域内完成的。
其物理过程在于：某带电粒子从回旋加速器出发，经过交流电场加速，进入磁场，由于受洛伦兹力的作用，具有速度的带电粒子在磁场内做圆周运动，再一次进入交流电场，此时交流电场已经反向，故粒子再次加速，并再一次做圆周运动，而后再一次加速。
由r=mrqb可知，随着每一次加速，粒子运动的半径增大，而根据T=2πmqb可见粒子在回旋加速器中的运动是周期性的，通过周期性的控制电场转换的频率，可以持续的对粒子进行加速，同时在加速的全过程中，不需要长时间使用高电压，通过许多周期的运行后，粒子同样可以获得很大的能量。
因此后来又把研究的重点聚焦在等时回旋加速器。
因此，高频电场的变化周期，与带电粒子速度无关，带电粒子在金属盒内的轨道半径不等距分布。
我们容易根据带电粒子受洛伦兹力时的运动形式推导得出，在D形盒内运动时，越靠近金属盒边缘，相邻的两轨道的间距越小；同时，带电粒子在回旋加速器内运动的最终能量，由于D形金属盒的大小一定，所以不管粒子的大小及带电量如何，粒子最终从加速器内射出时应具有相同的旋转半径。
在同步回旋加速器中，最典型的加速电压是10kV，并且可以通过加速室的半径、场强等参数的控制，限制粒子的最大能量。
可知，粒子运动周期并不会改变，所以只要控制交流电场的频率，就能在每次粒子通过时给予加速，回旋加速器半径越大，磁场越强，能加速次数就越多，最终速度越大，且回旋加速器的占地小，更方便加速。
三、相关应用
1995年，中国原子能科学研究院与比利时IBA共同研制的cyc30型回旋加速器投入使用，生产各种医用同位素。
2006年6月23日，中国首台西门子eclipse HP/RD医用回旋加速器在位于广州军区总医院内的正电子药物研发中心正式投入临床运营。
2010年7月，中国科学院原子能研究所，实现了70MeV强流负氢回旋加速器。
2014年6月，中国科学院近代物理研究所，实现了7MeV/U重离子回旋加速器设计与研制。
回旋加速器在医学中的应用在于，它是产生正电子放射性药物的装置，将该药物作为示踪剂注入人体后，医生即可通过PET/CT显像观察到患者脑、心、全身其它器官及肿瘤组织的生理和病理的功能及代谢情况。
达到对疾病的早期监测与预防。
四、回旋加速器的缺点
回旋加速器对粒子不断的加速，也不能违背最大速度的物理规律，它也需要服从爱因斯坦的相对论的理论，当粒子加速到很大的速度时，比如接近光速的时候，会导致粒子的质量将不是定值，这样电场改变的周期与粒子在D型盒体内旋转的周期不同步，无法继续实现加速，
因此回旋加速器加速的上限，一方面取决于对电厂和磁场的精确控制，另一方面，也受制于光速的限制。
参考文献：
[1]列维斯东.回旋加速器[M].上海科学技术出版社，1959.
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