什么是粒子加速器:用人工方法借助于各种不同形态的电场，将各种不同种类的带电粒子加速到更高能量的电磁装置 .
1 粒子源 ----用以提供所需加速的各种粒子，如电子枪、离子源、极化粒子源等。
2 真空加速结构 a) 加速管或加速腔；b) 控制束流运动轨道的导引、聚焦系统电磁场系统；c) 真空系统。带电粒子的加速过程必须在真空条件下进行，以免与气体分子碰撞而损失。
回旋加速器是唯一能将氘和α粒子加速到20—50MeV 的加速器.
等离子体加速器; 电磁波能在等离子体中建立和传播 ，电子直线加速器的研究指出，只有当电磁波的相速小于或等于光速时，才能被用来加速电子，这里同样只有当电磁波在等离子体中传播的相速小于或等于光速时才能用来加速带电粒子 ，我们能够在等离子体中激励起能加速带电粒子的慢波 , 若利用这样高的电场来加速带电粒子，能量为2Gev 时，加速器的长度也不过10m 左右。
按加速电场：1直流高压式加速器 2电磁感应式加速器 3谐振式加速器
按粒子种类：1电子加速器 2质子加速器 3重离子加速器
按加速粒子能量：1低能加速器，能量在100 MeV以下2中能加速器，能量在0.1～1GeV 间的称 3高能加速器，能量高于1 GeV
按粒子运动轨道：1直线加速器 2回旋加速器（开螺旋线） 3同步加速器（闭合环）
同步辐射光源的独特优点 ;(1)光谱连续可调 （2）方向性强 （3）亮度高：可比X 光机高上万倍，甚至上亿倍（4）具有特定的时间结构（5）特定的偏振光：在轨道平面，辐射是100％是线偏振的
粒子源是产生带电粒子束的装置，粒子源的水平决定加速器的流强、发射度、粒子种类。
发射度 ; 是束流中带电粒子相空间分散的程度
刘维定理：带电粒子在保守力场和外磁场中运动时，相空间内粒子代表点的密度在运动过程中将保持不变。换言之，粒子群在相空间的行为像不可压缩的流体。
离子源是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置。它是各种类型的离子加速器、质谱仪、电磁同位素分离器、离子注入机、离子束刻蚀装置、离子推进器以及受控聚变装置中的中性束注入器等设备的不可缺少的部件。
对离子源的要求 ;1. 要求离子种类多、电荷态高2. 要求离子束的强度足够大3. 要求离子束的发射度小、亮度高 、能量分散小4. 要求离子源的寿命长 5. 要求离子源的效率高
电离的逆过程，称为复合。复合现象主要是发生在放电室壁附近, 并与壁的材料有关。
金属的复合系数高于绝缘材料，因此有些离子源的放电室用石英或优质玻璃制成。复合现象对工作状态影响不大的离子源, 放电室仍由金属制成。
对引出系统的要求是:
1) 能引出强的束流或具有高的引出效率；
2）引出的束流具有优良的品质；
3）具有适当的气阻。（放电室内是低真空，气压为0.1—10Pa 。加速管内则须保持高真空，气压低于10-3Pa ） 高频离子源 ; 优点：结构简单、寿命长、工作稳定、离子含量高 放电原理 在高频源中，电子从高频电磁场中得到能量，并与气体分子碰撞使其电离，产生等离子体
真空计可分为绝对真空计和相对真空计两大类。
（1）凡能从其本身测得的物理量（如液柱高度、工作液、比重等）直接计算出气体压力的称绝对真空计，这种真空计测量精度较高，主要用作基准量具。
（2）相对真空计主要利用气体在低压力下的某些物理特性（如热传导、电离、粘滞性和应变等）与压力的关系间接测量，其测量精度较低，而且测量结果还与被测气体种类和成分有关。因此相对真空计必须用绝对真空计标定和校准后方能用作真空测量。但它能直接读出被测压力，使用方便，在实际应用中占绝大多数。
真空各区域的气体分子性质不同，粗真空下，气态空间近似为大气状态，气体分子以热运动为主，分子之间的碰撞非常频繁；低真空是气体分子的流动逐渐从黏滞留状态向分子状态过渡，此时分子之间和器
壁之间的碰撞次数差不多；当达到高真空时，气体分子的流动为分子流，气体分子与器壁之间的碰撞为主，且碰撞次数大大减少，在高真空下蒸发的材料，其粒子将沿直线飞行，在超真空时，气体分子的数目更少，几乎不存在分子间的碰撞，分子与器壁碰撞机会更少了。
高压加速器： 利用直流高压电场来加速带电粒子的加速器
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 其它附属设备。
高压型加速器分高压倍加器和静电加速器
高压倍加器：1 串激倍压加速器 2并激倍压加速器（高频高压加速器）3 绝缘磁芯加速器 4 强脉冲加速器
静电加速器：1 单级加速器 单级 E ＝QV 2 串列加速器 串列 E ＝（1＋Q
倍压加速器; 特点; 束流品质及能量稳定度较静电加速器差，但负载能力大，可加速各种粒子，提供连续或脉冲束流 ; 主要用途;; 质子与重离子直线加速器的注入器，中子发生器，离子注入机，电子辐照等
高频高压加速器; 特点; 束流品质较好，高压纹波小，稳定可靠，束流功率可达150KW ，但电源利用率低; 主要用途电子辐照，也可供核物理实验机及分析用
回旋式感应型加速器（只用于加速电子） 直线型感应型加速器（可加速电子和离子）
利用交变磁场感生的涡旋电场（又称感生电场）加速电子的装置。
电子感应加速器是利用感生电场来加速电子的一种装置。在电磁铁的两极间有一环形真空室，电磁铁受交变电流激发，在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱、并具有对称分布的交变磁场，这个交变磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是一系列绕磁感应线的同心圆，是闭合的同心圆族，其中一条同真空盒轴线相一致。
这时，若用电子枪把电子沿切线方向射入环形真空室，电子将受到环形真空室中的感生电场E 的作用而被加速。
涡旋电场的分布和大小分别由磁感应强度的空间分布及其随时间变化的速率决定。
涡旋电场在变化磁场周围空间产生，不管是真空、电介质还是导体；但感生电动势必须在导体中才能产生，同样不要求导体是闭合电路。
不能用回旋式感应加速器加速质子和重离子; 因为能量和磁通变化量一定时，质子的轨道半径比电子大很多，而速度小很多，对磁通的利用率太低。
2:１条件是回旋式感应加速器的必要条件。因为感生涡旋电场的中心磁通和轨道上的磁通是由同一磁极产生，并由同一绕组激励，所以，如果在某一时刻满足2：1条件，其它时刻也就自然满足。这样，就去掉了时间的因素，只要求磁通的空间分布满足2：1条件。 这样，任一时刻，保证电子在加速过程中的“封闭轨道”不随时间变化
3 电子的偏移和引出; 现采用围绕加速器中心垫片绕几匝导线，并通以不同方向的脉冲电流，使中心加速磁通突然地增大或减小，而轨道磁场仍按常规上升，这将导致平衡轨道收缩或扩张，使电子电子进入引出装置或打内靶。
[优点是：1 改变电子的能量；2 引出装置可放在平衡轨道外侧 ；3 调节脉冲电流的大小，可以改变电子的偏移速度，延长脉宽。]
对磁场的要求 ;1）为了保证电子在加速过程中能围绕恒定的平衡轨道运动，磁场的绝对值必须随时间上升。同时，满足2︰1条件 。
（2）磁场辐向不均匀会引起强迫震荡，因此要求磁场旋转对称 。
（3）横向运动的稳定性，满足稳定条件：0
电子的引出： 用偏移脉冲去触发偏移线路，给绕在磁铁中心垫片外的偏移线圈一个脉冲电流，改变中心磁通，破坏2:1条件，使电子偏移离开平衡轨道。
同步线路：坡莫合金发生器产生的脉冲经多谐振荡器分别给触发注入和偏移线路的阴极输出器上，改变多谐振荡器中RC 常数就可以调节注入和偏移脉冲出现的时刻
电子的能量 （1）能量范围： 上限约为500MeV 。目前世界上能量最高的一台是320MeV ，但造价昂贵，
经济上很不合算。因为能量越高，平衡轨道半径越大，磁通的利用率就越低，所以最佳能量范围是15~35Mev。
（2）能量的调节范围： 能量连续可调。不同时刻偏离平衡轨道引出的电子，因为他们的加速时间长短不同，其能量也不同。
（3）能量稳定度： 一般可达到千分之几。
电子感应加速器的应用; 光核反应、如无损探伤、工业辐照以及放射治疗等
直线感应加速器是一个复杂的系统，主要由提供电子束源的注入器、加速电子的加速组件，提供加速脉冲的脉冲功率系统、电子束的输运系统，控制和监测系统，轫致辐射靶区以及辅助系统等组成。
电子回旋加速器; 由于在电子回旋加速器中控制粒子作圆周运动的磁场是恒定磁场，电子轨道是类螺旋线型，所以将其称为电子回旋加速器。
经典回旋加速器工作原理; 为了保证回旋加速器顺利地加速离子并将达到能量的离子引到外靶上来，回旋加速器应包括六个部分：1. 产生直流磁场的磁体。
2. 包括D 型盒的高频电压发生器。3. 产生离子的离子源或离子注入系统；4. 将加速完毕的离子引到外靶的偏转引出系统5. 真空系统；6. 供电与控制系统
相位滑移; 回旋加速器中要求共振加速 . 带电粒子的圆周运动周期与电流的周期相同。
实际问题：1：回旋周期因相对论效应而随能量不断地增长。2：离子轴向聚焦条件要求磁场随能量下降 . 使离子的回旋运动与高频电场的周期变化失去同步并使离子的加速相位朝着滞后的方向滑移，称为“相位滑移”
回旋加速器极限能量限制原因： 相位滑移
理想离子在加速过程中要满足以下两个条件：
一注入相位φi 要与平衡相位φs 相同 二是注入能量εi 等于εs
这样的理想粒子在下式所规定的调制电场中被连续、同步地加速，并始终保持φ= φs 。
消除滑相的途径：1. 采用具有弯曲边界的高频电极，能缩短和调整离子在相邻二次加速之间的路程，抵消了因相对论效应或磁场降落引起的滑相。
缺点：随离子能量的提高，电极边界的曲率要不断增大，结果电隙中电场的加速成分，即方位角向的电场迅速衰减，而不能用来加速离子的径向电场却越来越大，最后电场全部转变为径向，离子的加速完全终止。 离子径迹的曲率半径周期性地变化着，形成一种围绕参考圆振动的具有多重顶点的旋转对称轨道。轨道离轴心的最远距离位于磁场峰区的中线上，而最近距离在谷区中线上。由谷区进入峰区离子有向外的经向速度，与辐向磁场产生轴向聚焦力。反之也是聚焦。
限制相聚合的方法：减少离子在高频电场中运行的轨道长度：包括减小电场空间分布的有效宽度或增大初始轨道的曲率半径。
限制相聚合的方法：（1）减小电场空间分布的有效宽度：在出入口加栅网限制电场的延伸。
（2）增加初始轨道的曲率半径：提高离子进入射频电场时的初始能量，如：用束流光学系统将经过聚焦和预加速的离子束注入到加速器中。
高频系统： 为离子提供回旋加速所必需的高频电压。
同步加速器：从直线加速器出来的带电粒子围绕着一个固定的圆形轨道作回旋运动，并在回旋中加速，直至达到预期的能量。
具备功能; 使带电粒子作回旋运动 ‘使粒子束在回旋过程中聚焦 . 使带电粒子在回旋过程中加速.
设计加速器时要使带电粒子在稳定的“封闭轨道”上运行，粒子会在封闭轨道的附近运动，而不会愈来愈偏离它，这个任务由四极磁铁承担。四极磁铁分为径向聚距和轴向聚焦两种，两者交替安放，以达到横向聚焦的要求。
为了使电子在回旋过程中加速，整个磁铁系统由若干段磁铁组成，各段磁铁之间留有空隙，叫直线节，在那里没有磁扬，加速设备就安排在那里。
电子的动能的增长率必须和主导磁感应强度的变化率保持一定的关系，以保持电子在恒定的轨道上运动。 按磁场聚焦特性;1 弱聚焦同步加速器2 强聚焦同步加速器 3交变梯度强聚焦同步加速器
4分离作用强聚焦同步加速器 按加速粒子类型1 电子同步加速器2 质子同步加速器
3 重离子同步加速器4 粒子同步加速器
同步加速器是一种环形粒子加速器，在环形磁场的作用下，以接近光的速度运行的电子被迫改变方向，电子在改变方向的同时会释放出同步辐射光，即同步加速光
同步加速光一度被认为是寄生性的损耗，但现在该光却成为建造许多同步加速器的理由，因为这种光具有许多非凡的特质，比如它是一种拥有多种波长的强光，能够用于更精确、更清晰、更特殊的实验分析，同步加速器所产生的X 射线的强度比传统的X 射线要强几百万倍，因此，同步加速器光如今已成为许多科学和技术研究领域中极其强大的研究工具。
同步加速器的结构;;(1)增强器(2)储存环(3) 插入件a. 扭摆器b. 波荡器(3)光束线(4)实验站(5)主导磁铁（二极磁铁）
同步辐射光的特点;;1. 辐射光的波长覆盖面大且连续可调2. 有强的辐射功率3. 有好的准直性4. 具有很高的亮度5. 脉冲光源，有特定的时间结构6. 同步辐射是偏振光7. 同步辐射是“光谱纯”的光8. 高度稳定性
同步辐射光与物质相互作用时的各种效应;;1散射.(非) 弹性散射、x-ray 衍射、磁散射、光电子衍射 2 加工：光刻 LIGA 、CVD 、 x-ray 激发加工 3次级发射：光电子、俄歇电子、荧光4辐射效应：辐射损伤、辐射保鲜
直线加速器的优点：1、粒子的注入和引出都比较容易，效率高，可以获得较强的粒子流；
2、粒子束是直线运动，辐射损失极微弱，可以忽略不计；3、可以分期建造，逐节加长，逐步提高最终加速能量，灵活性较大。
什么是粒子加速器:用人工方法借助于各种不同形态的电场，将各种不同种类的带电粒子加速到更高能量的电磁装置 .
1 粒子源 ----用以提供所需加速的各种粒子，如电子枪、离子源、极化粒子源等。
2 真空加速结构 a) 加速管或加速腔；b) 控制束流运动轨道的导引、聚焦系统电磁场系统；c) 真空系统。带电粒子的加速过程必须在真空条件下进行，以免与气体分子碰撞而损失。
回旋加速器是唯一能将氘和α粒子加速到20—50MeV 的加速器.
等离子体加速器; 电磁波能在等离子体中建立和传播 ，电子直线加速器的研究指出，只有当电磁波的相速小于或等于光速时，才能被用来加速电子，这里同样只有当电磁波在等离子体中传播的相速小于或等于光速时才能用来加速带电粒子 ，我们能够在等离子体中激励起能加速带电粒子的慢波 , 若利用这样高的电场来加速带电粒子，能量为2Gev 时，加速器的长度也不过10m 左右。
按加速电场：1直流高压式加速器 2电磁感应式加速器 3谐振式加速器
按粒子种类：1电子加速器 2质子加速器 3重离子加速器
按加速粒子能量：1低能加速器，能量在100 MeV以下2中能加速器，能量在0.1～1GeV 间的称 3高能加速器，能量高于1 GeV
按粒子运动轨道：1直线加速器 2回旋加速器（开螺旋线） 3同步加速器（闭合环）
同步辐射光源的独特优点 ;(1)光谱连续可调 （2）方向性强 （3）亮度高：可比X 光机高上万倍，甚至上亿倍（4）具有特定的时间结构（5）特定的偏振光：在轨道平面，辐射是100％是线偏振的
粒子源是产生带电粒子束的装置，粒子源的水平决定加速器的流强、发射度、粒子种类。
发射度 ; 是束流中带电粒子相空间分散的程度
刘维定理：带电粒子在保守力场和外磁场中运动时，相空间内粒子代表点的密度在运动过程中将保持不变。换言之，粒子群在相空间的行为像不可压缩的流体。
离子源是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置。它是各种类型的离子加速器、质谱仪、电磁同位素分离器、离子注入机、离子束刻蚀装置、离子推进器以及受控聚变装置中的中性束注入器等设备的不可缺少的部件。
对离子源的要求 ;1. 要求离子种类多、电荷态高2. 要求离子束的强度足够大3. 要求离子束的发射度小、亮度高 、能量分散小4. 要求离子源的寿命长 5. 要求离子源的效率高
电离的逆过程，称为复合。复合现象主要是发生在放电室壁附近, 并与壁的材料有关。
金属的复合系数高于绝缘材料，因此有些离子源的放电室用石英或优质玻璃制成。复合现象对工作状态影响不大的离子源, 放电室仍由金属制成。
对引出系统的要求是:
1) 能引出强的束流或具有高的引出效率；
2）引出的束流具有优良的品质；
3）具有适当的气阻。（放电室内是低真空，气压为0.1—10Pa 。加速管内则须保持高真空，气压低于10-3Pa ） 高频离子源 ; 优点：结构简单、寿命长、工作稳定、离子含量高 放电原理 在高频源中，电子从高频电磁场中得到能量，并与气体分子碰撞使其电离，产生等离子体
真空计可分为绝对真空计和相对真空计两大类。
（1）凡能从其本身测得的物理量（如液柱高度、工作液、比重等）直接计算出气体压力的称绝对真空计，这种真空计测量精度较高，主要用作基准量具。
（2）相对真空计主要利用气体在低压力下的某些物理特性（如热传导、电离、粘滞性和应变等）与压力的关系间接测量，其测量精度较低，而且测量结果还与被测气体种类和成分有关。因此相对真空计必须用绝对真空计标定和校准后方能用作真空测量。但它能直接读出被测压力，使用方便，在实际应用中占绝大多数。
真空各区域的气体分子性质不同，粗真空下，气态空间近似为大气状态，气体分子以热运动为主，分子之间的碰撞非常频繁；低真空是气体分子的流动逐渐从黏滞留状态向分子状态过渡，此时分子之间和器
壁之间的碰撞次数差不多；当达到高真空时，气体分子的流动为分子流，气体分子与器壁之间的碰撞为主，且碰撞次数大大减少，在高真空下蒸发的材料，其粒子将沿直线飞行，在超真空时，气体分子的数目更少，几乎不存在分子间的碰撞，分子与器壁碰撞机会更少了。
高压加速器： 利用直流高压电场来加速带电粒子的加速器
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 其它附属设备。
高压型加速器分高压倍加器和静电加速器
高压倍加器：1 串激倍压加速器 2并激倍压加速器（高频高压加速器）3 绝缘磁芯加速器 4 强脉冲加速器
静电加速器：1 单级加速器 单级 E ＝QV 2 串列加速器 串列 E ＝（1＋Q
倍压加速器; 特点; 束流品质及能量稳定度较静电加速器差，但负载能力大，可加速各种粒子，提供连续或脉冲束流 ; 主要用途;; 质子与重离子直线加速器的注入器，中子发生器，离子注入机，电子辐照等
高频高压加速器; 特点; 束流品质较好，高压纹波小，稳定可靠，束流功率可达150KW ，但电源利用率低; 主要用途电子辐照，也可供核物理实验机及分析用
回旋式感应型加速器（只用于加速电子） 直线型感应型加速器（可加速电子和离子）
利用交变磁场感生的涡旋电场（又称感生电场）加速电子的装置。
电子感应加速器是利用感生电场来加速电子的一种装置。在电磁铁的两极间有一环形真空室，电磁铁受交变电流激发，在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱、并具有对称分布的交变磁场，这个交变磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是一系列绕磁感应线的同心圆，是闭合的同心圆族，其中一条同真空盒轴线相一致。
这时，若用电子枪把电子沿切线方向射入环形真空室，电子将受到环形真空室中的感生电场E 的作用而被加速。
涡旋电场的分布和大小分别由磁感应强度的空间分布及其随时间变化的速率决定。
涡旋电场在变化磁场周围空间产生，不管是真空、电介质还是导体；但感生电动势必须在导体中才能产生，同样不要求导体是闭合电路。
不能用回旋式感应加速器加速质子和重离子; 因为能量和磁通变化量一定时，质子的轨道半径比电子大很多，而速度小很多，对磁通的利用率太低。
2:１条件是回旋式感应加速器的必要条件。因为感生涡旋电场的中心磁通和轨道上的磁通是由同一磁极产生，并由同一绕组激励，所以，如果在某一时刻满足2：1条件，其它时刻也就自然满足。这样，就去掉了时间的因素，只要求磁通的空间分布满足2：1条件。 这样，任一时刻，保证电子在加速过程中的“封闭轨道”不随时间变化
3 电子的偏移和引出; 现采用围绕加速器中心垫片绕几匝导线，并通以不同方向的脉冲电流，使中心加速磁通突然地增大或减小，而轨道磁场仍按常规上升，这将导致平衡轨道收缩或扩张，使电子电子进入引出装置或打内靶。
[优点是：1 改变电子的能量；2 引出装置可放在平衡轨道外侧 ；3 调节脉冲电流的大小，可以改变电子的偏移速度，延长脉宽。]
对磁场的要求 ;1）为了保证电子在加速过程中能围绕恒定的平衡轨道运动，磁场的绝对值必须随时间上升。同时，满足2︰1条件 。
（2）磁场辐向不均匀会引起强迫震荡，因此要求磁场旋转对称 。
（3）横向运动的稳定性，满足稳定条件：0
电子的引出： 用偏移脉冲去触发偏移线路，给绕在磁铁中心垫片外的偏移线圈一个脉冲电流，改变中心磁通，破坏2:1条件，使电子偏移离开平衡轨道。
同步线路：坡莫合金发生器产生的脉冲经多谐振荡器分别给触发注入和偏移线路的阴极输出器上，改变多谐振荡器中RC 常数就可以调节注入和偏移脉冲出现的时刻
电子的能量 （1）能量范围： 上限约为500MeV 。目前世界上能量最高的一台是320MeV ，但造价昂贵，
经济上很不合算。因为能量越高，平衡轨道半径越大，磁通的利用率就越低，所以最佳能量范围是15~35Mev。
（2）能量的调节范围： 能量连续可调。不同时刻偏离平衡轨道引出的电子，因为他们的加速时间长短不同，其能量也不同。
（3）能量稳定度： 一般可达到千分之几。
电子感应加速器的应用; 光核反应、如无损探伤、工业辐照以及放射治疗等
直线感应加速器是一个复杂的系统，主要由提供电子束源的注入器、加速电子的加速组件，提供加速脉冲的脉冲功率系统、电子束的输运系统，控制和监测系统，轫致辐射靶区以及辅助系统等组成。
电子回旋加速器; 由于在电子回旋加速器中控制粒子作圆周运动的磁场是恒定磁场，电子轨道是类螺旋线型，所以将其称为电子回旋加速器。
经典回旋加速器工作原理; 为了保证回旋加速器顺利地加速离子并将达到能量的离子引到外靶上来，回旋加速器应包括六个部分：1. 产生直流磁场的磁体。
2. 包括D 型盒的高频电压发生器。3. 产生离子的离子源或离子注入系统；4. 将加速完毕的离子引到外靶的偏转引出系统5. 真空系统；6. 供电与控制系统
相位滑移; 回旋加速器中要求共振加速 . 带电粒子的圆周运动周期与电流的周期相同。
实际问题：1：回旋周期因相对论效应而随能量不断地增长。2：离子轴向聚焦条件要求磁场随能量下降 . 使离子的回旋运动与高频电场的周期变化失去同步并使离子的加速相位朝着滞后的方向滑移，称为“相位滑移”
回旋加速器极限能量限制原因： 相位滑移
理想离子在加速过程中要满足以下两个条件：
一注入相位φi 要与平衡相位φs 相同 二是注入能量εi 等于εs
这样的理想粒子在下式所规定的调制电场中被连续、同步地加速，并始终保持φ= φs 。
消除滑相的途径：1. 采用具有弯曲边界的高频电极，能缩短和调整离子在相邻二次加速之间的路程，抵消了因相对论效应或磁场降落引起的滑相。
缺点：随离子能量的提高，电极边界的曲率要不断增大，结果电隙中电场的加速成分，即方位角向的电场迅速衰减，而不能用来加速离子的径向电场却越来越大，最后电场全部转变为径向，离子的加速完全终止。 离子径迹的曲率半径周期性地变化着，形成一种围绕参考圆振动的具有多重顶点的旋转对称轨道。轨道离轴心的最远距离位于磁场峰区的中线上，而最近距离在谷区中线上。由谷区进入峰区离子有向外的经向速度，与辐向磁场产生轴向聚焦力。反之也是聚焦。
限制相聚合的方法：减少离子在高频电场中运行的轨道长度：包括减小电场空间分布的有效宽度或增大初始轨道的曲率半径。
限制相聚合的方法：（1）减小电场空间分布的有效宽度：在出入口加栅网限制电场的延伸。
（2）增加初始轨道的曲率半径：提高离子进入射频电场时的初始能量，如：用束流光学系统将经过聚焦和预加速的离子束注入到加速器中。
高频系统： 为离子提供回旋加速所必需的高频电压。
同步加速器：从直线加速器出来的带电粒子围绕着一个固定的圆形轨道作回旋运动，并在回旋中加速，直至达到预期的能量。
具备功能; 使带电粒子作回旋运动 ‘使粒子束在回旋过程中聚焦 . 使带电粒子在回旋过程中加速.
设计加速器时要使带电粒子在稳定的“封闭轨道”上运行，粒子会在封闭轨道的附近运动，而不会愈来愈偏离它，这个任务由四极磁铁承担。四极磁铁分为径向聚距和轴向聚焦两种，两者交替安放，以达到横向聚焦的要求。
为了使电子在回旋过程中加速，整个磁铁系统由若干段磁铁组成，各段磁铁之间留有空隙，叫直线节，在那里没有磁扬，加速设备就安排在那里。
电子的动能的增长率必须和主导磁感应强度的变化率保持一定的关系，以保持电子在恒定的轨道上运动。 按磁场聚焦特性;1 弱聚焦同步加速器2 强聚焦同步加速器 3交变梯度强聚焦同步加速器
4分离作用强聚焦同步加速器 按加速粒子类型1 电子同步加速器2 质子同步加速器
3 重离子同步加速器4 粒子同步加速器
同步加速器是一种环形粒子加速器，在环形磁场的作用下，以接近光的速度运行的电子被迫改变方向，电子在改变方向的同时会释放出同步辐射光，即同步加速光
同步加速光一度被认为是寄生性的损耗，但现在该光却成为建造许多同步加速器的理由，因为这种光具有许多非凡的特质，比如它是一种拥有多种波长的强光，能够用于更精确、更清晰、更特殊的实验分析，同步加速器所产生的X 射线的强度比传统的X 射线要强几百万倍，因此，同步加速器光如今已成为许多科学和技术研究领域中极其强大的研究工具。
同步加速器的结构;;(1)增强器(2)储存环(3) 插入件a. 扭摆器b. 波荡器(3)光束线(4)实验站(5)主导磁铁（二极磁铁）
同步辐射光的特点;;1. 辐射光的波长覆盖面大且连续可调2. 有强的辐射功率3. 有好的准直性4. 具有很高的亮度5. 脉冲光源，有特定的时间结构6. 同步辐射是偏振光7. 同步辐射是“光谱纯”的光8. 高度稳定性
同步辐射光与物质相互作用时的各种效应;;1散射.(非) 弹性散射、x-ray 衍射、磁散射、光电子衍射 2 加工：光刻 LIGA 、CVD 、 x-ray 激发加工 3次级发射：光电子、俄歇电子、荧光4辐射效应：辐射损伤、辐射保鲜
直线加速器的优点：1、粒子的注入和引出都比较容易，效率高，可以获得较强的粒子流；
2、粒子束是直线运动，辐射损失极微弱，可以忽略不计；3、可以分期建造，逐节加长，逐步提高最终加速能量，灵活性较大。