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[[File:电子直线加速器1.jpg|缩略图|电子直线加速器[http://i00.c.aliimg.com/img/ibank/2013/255/010/1115010552_982068766.jpg 原图链接][http://i00.c.aliimg.com/img/ibank/2013/255/010/1115010552_982068766.jpg 图片来源优酷网]]]电子直线加速器，电子直线加速器是 [[ 带电粒子 ]] 加速器的一种，它是利用 [[ 高微波功率 ]] 在行波、驻波加速结构中建立纵向 [[ 电场 ]] 对 [[ 电子束 ]] 进行加速的一种 [[ 谐振式加速器 ]] 。

根据微波的类型可分为行波和驻波型电子直线加速器，其电子能量一般都较高（大于5MeV），输出 [[ 功率 ]] 在几kW到几十kW，在辐射加工安全许可范围内，高能（大于5MeV）电子对被照射物具有最深的有效穿透，因而得到广泛利用。

=== 第一个人工核反应===

带电粒子直线加速器是伴随着核科学以及 [[ 微波 ]] 高哦拼技术的发展而发展的，1932年Cockcroft 和 Walton研制成功700kV高压倍加器，开用400keV的质子加速器实现了世界上第一个人工核反应，他们也因此成功于1951年获得物理学诺贝尔奖 [2] 。

=== 回旋加速器===

第一个高频 直线加速器的概念是瑞典的Ising在1924年提出来的，他建议利用[[火花隙振荡器]]和传输线将[[射频场]]加到加速电极上，这个建议在当时并未付诸实施。

第一个高频直线加速器的概念是瑞典的Ising在1924年提出来的，他建议利用火花隙振荡器和传输线将射频场加到加速电极上，这个建议在当时并未付诸实施。 第一个运行的这类加速器是德国的Wideroe于1928年报道的，该装置由三个圆简 [[ 电极 ]] 组成，高频电场加在三个电极的两个间隙上。之后，美国加州大学伯克利分校的一个学生Sloan提出将Wideroe的方案扩展到10个电极和更多电极，并在1931年和Lawrence一起把汞离子加速到1.25MeV，1934年加速到2.85MeV。

=== 正式问世===

[[ 微波功率源 ]] 是电子直线加速器得以建造成功的关键。英国在第二次世界大战期间用于 [[ 雷达 ]] 的兆瓦级 [[ 磁控管 ]] 已研制成功，因此英国物理学家得天独厚地拥有10cm波长的功率源，英国原子能研究所建造了世界上第一台电子直线加速器，其长度为40cm，枪电压为45kV，以1MW、3000MHz的磁控管作为功率源，得到36mA、0.54MeV的电子束。1948年他们建立了反馈式行波电子直线加速器，以1.4MW的功率，得到4.5MeV的电子束。

60年代中期， [[ 医用电子直线加速器 ]] 已在医院应用，为减少加速器尺寸，开始研制驻波结构电子直线加速器 。 80年代，[[自由电子激光]]及[[正负电子]]对撞机的不同方案问世，其关键技术就是高性能电子直线加速器，因此更高频段的直线加速器，高流强﹑低发射度、低能散的加速器得到发展并已取得不少成果 。

80年代，自由电子激光及正负电子对撞机 随着超导技术 的 不同方案问世 发展 ， 其关键技术就是高性能电子 [[超导 直线加速器 ]]也问世了 ， 因此更高频段的 近几年（截止2013年）能量回收 直线加速器 方案已在预研中 ， 高流强﹑低发射度、低能散的加速器得到发展 并 已取得不少 在美国Jefferson实验室研究 成 果 功 。

随着超导技术的发展，超导直线加速器也问世了，近几年（截止2013年）能量回收直线加速器方案已在预研中，并在美国Jefferson实验室研究成功。近几年（截止2013年）用于产生 [[ 太赫兹 ]] （THz） [[ 辐射 ]] 的FEL计划不断问世。

加速器电子枪工作在 [[ 脉冲 ]] 状态，根据需要设计注入加速管的电子束能量、脉冲流强、束流直径和发散角等。一般采用皮尔斯型 [[ 电子枪 ]] ，并采用在较低温度下电子发射电流密度较大的 [[ 六硼化镧 ]] 作阴极材料。加速管由聚束段和加速段两部分组成。加速管采用恒温水冷却措施，使温度变化不大于1度，以确保电子束运行 [[ 参数 ]] 稳定。聚焦 [[ 线圈 ]] 根据理论计算中的束包络聚焦要求设置。微波功率源，可以采用磁控管或 [[ 速调管 ]] ，根据需要，对电子进行加速，提供能量。磁控管或速调管所需的脉冲高压由脉冲调制器供给。脉冲调制器一般采用软管线性脉冲调制器，由直流高压电源向充电变压器、脉冲形成线的 [[ 电容器 ]] 进行 [[ 谐振充电 ]] 。高功率脉冲闸流管为放电开关，脉冲形成线经闸流管、脉冲变压器初级绕组组成放电回路，在脉冲变压器初级形成高压，在变压器次级输出脉冲电高压。在电压稳定度要求较高时，调制器需采用脉冲电压稳定装置。磁控管或速调管输出的 [[ 微波功率经波导 ]] 、 [[ 定向耦合器 ]] 、 [[ 环流器 ]] 等组成的微波传输系统，通过陶瓷窗进入加速管，对于系统中的剩余功率，由另配的吸收负载所吸收。

电子直线加速器的最高电子能量已超过几万MeV，但由于工业辐射安全的限制， [[ 工业辐照电子直线加速器 ]] 的最高能量定为10MeV。此外，直线加速器的注入和引出效率都很高；束流强度取决于注入器的入射强度和高频电源的荷载能力。一般受高频源的制约只能脉冲工作，脉冲电流可达几百mA，平均流强 为1mA至十几mA，即束流功率为1kW到十几kW。

因电子束在电子直线加速器中是沿直线运动的，无同步辐射损失，所以被加速的电子束的能量不受原理性的限制，可以获得很高的能量，是建立超高能正负电子加速器（正负 [[ 电子对撞机 ]] ）的首选方案。 <ref>[[裴元吉著. 电子直线加速器设计基 础[M]础M. 北京：科学出版社, 2013.03:前言.]]</ref>