粒子束加速器最初是作为人们探索原子核的重要手段而发展起来的。它的历史可以追溯到1919 年，当时卢瑟福（Rutherford）用天然放射源实现了历史上第一个人工核反应，激发了人们用高能粒子束变革原子核的强烈愿望。20世纪20 年代，人们曾经探讨过许多加速带电粒子的方案，也进行了许多实验。到了30 年代初，高压倍加速器、回旋加速器、静电加速器等第一批粒子加速器相继问世。
在第二次世界大战结束以前，回旋加速器曾经是唯一的能将氘或α 粒子的能量加速到20～50 MeV 的加速器，但由于加速粒子的质量随着能量迅速增长的相对论效应，回旋加速器很难把质子能量加速到25 MeV 以上，更不适宜加速电子。1940 年，D.W.克斯特（D.W.Kerst）利用电磁感应产生的涡旋电场实现了新型的加速电子的感应加速器。几年之后，电子感应加速器的能量达到了100 MeV。另外，第二次世界大战期间发展起来的兆瓦级大功率射频源及其他微波相关技术大大地推动了直线加速器的发展。L.阿耳瓦列兹（L.Alvarez）和W.W.汉森（W.W.Hansen）分别领导建造了质子驻波直线加速器和电子行波直线加速器，奠定了现代直线加速器发展的基础。在加速电子的过程中，直线加速器没有同步辐射那种明显的同步辐射损失，因而可以加速到很高的能量。美国斯坦福的3 km 长的35～50 GeV 电子直线加速器（SLAC）在相当长的时期保持着加速电子的能量纪录。
采用传统的弱聚焦结构的同步加速器在提高能量的过程中遇到了磁体尺寸、体积过大的困难，阻碍了它的发展。20 世纪50 年代初，M.S.利文斯顿（M.S.Livingston）、E.D.柯郎（E.D.Courant）等提出的强聚焦原理，可使加速器的磁体的尺寸大大缩减，结果又导致了一批新的强聚焦型加速器的诞生，诸如强聚焦同步加速器、扇形聚焦回旋加速器以及采用强聚焦透镜的直线加速器等。
近一个世纪以来的历史表明，每当一种类型的加速器的能量达到极限时，总会有另一种基于新的加速原理或技术的加速器问世，它具有向更高能区发展的潜力。加速器发展中的这种新陈代谢的力量使加速器的能量在60 年中提高了约8 个数量级，而每单位能量的造价则下降了约6 个数量级。加速器最高能量发展概貌如图1-2 所示。(www.xing528.com)
当今人们对于加速器新原理和新技术的探索与应用方兴未艾，如美国曾提出的以超导磁体建造2×20 TeV 的超高能对撞机的计划，以及利用激光等离子体中100 GV/m 的强电场建造小尺度的高能加速器的计划等，这些新概念、新原理的可行性探讨都已提上日程。可以预期，未来的加速器将具有更高的能量和流强，并具有更小的尺寸和更低的成本。
图1-2 加速器最高能量发展概貌
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
