粒子加速器的历史沿革
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发布时间：2022-05-06 01:59
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时间：2022-06-28 12:16
粒子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。其发展历史概括如下：
1919年，卢瑟福用天然放射源实现了历史上第一个人工核反应，激发了人们用快速粒子束变革原子核的强烈愿望。
1928年，伽莫夫关于量子隧道效应的计算表明，能量远低于天然射线的α粒子也有可能透入原子核内。该研究结果进一步增强了人们研制人造快速粒子源的兴趣和决心。
1932年，J．D．考克饶夫特（John D. Cockroft）和E.T.瓦尔顿（Earnest T. S. Walton）在England的 Cavendish实验室开发制造了700kV高压倍加速器加速质子，即Cockroft-Walton 加速器，实现了第一个由人工加速的粒子引起的Li（p，α）He核反应。由多级电压分配器（multi-step voltage divider ）产生恒定的梯度直流电压，使离子进行直线加速。
1930年，Earnest.O. Lawrence制作了第一台回旋加速器，这台加速器的直径只有10cm。随后，经M. Stanley Livingston资助，建造了一台25cm直径的较大回旋加速器，其被加速粒子的能量可达到1MeV。几年后，他们用由回旋加速器获得的4.8MeV氢离子和氘束轰击靶核产生了高强度的中子束，还首次生产出了、和等人工放射性核素。
1940 由 D. W. Kerst 利用电磁感应产生的涡旋电场发明了新型的加速电子电子感应加速器（Betatrons）。它是加速电子的圆形加速器。与回旋加速器的不同之处是通过增加穿过电子轨道的磁通量（magnetic flux ）完成对电子的加速作用，电子在固定的轨道中运行。在该加速器中，必须和处理电子的相对论作用一样来处理由辐射而丢失的能量。所有被加速的粒子辐射电磁能，并且在一定动能范围内，被加速电子的辐射损失能量比质子的多。这种丢失的辐射能称同步加速辐射。因此，电子感应加速器的最大能量*在几百MeV内。
在研制电子感应加速器的过程中提出了电子的振荡理论，并解决了带电粒子在加速过程中的稳定性问题。该理论适用于各种类型的梯度磁场聚焦的加速器。因此，在加速器的发展历史上，该加速器起了重要的作用。
电子感应加速器除了主要用于产生的γ射线做核反应等方面的应用外，还广泛用于工业和医疗方面：如无损探伤、工业辐照、放射治疗等。
1945年，维克斯勒尔和E.M.麦克米伦分别提出了谐振加速中的自动稳相原理，从理论上提出了突破回旋加速器能量上限的方法，从而推动了新一代中高能回旋谐振式加速器如电子同步加速器、同步回旋加速器和质子同步加速器等的建造和发展。 1955年
中国科学院原子能所建成700eV质子静电加速器。
1957年前后
中国科学院开始研制电子回旋加速器。
1958年
中国科学院高能所2.5MeV质子静电加速器建成。
中国第一台回旋加速器建成。
清华大学400keV质子倍压加速器建成。
1958年~1959年
清华大学2.5Mev电子回旋加速器出束。
1964年
中国科学院高能所30MeV电子直线加速器建成。
1982年
中国第一台自行设计、制造的质子直线加速器首次引出能量为10MeV的质子束流，脉冲流达到14mA.
1988年
北京正负电子对撞机实现正负电子对撞。
兰州近代物理研究所用于加速器重离子的分离扇形回旋加速器(HIRFL)建成。
1989年
北京谱仪推至对撞点上，开始总体检验，用已获得的巴巴事例进行刻度。北京谱仪开始物理工作。中国科技大学设计的我国最早起步的同步辐射加速器建成出光，它由200MeV电子直线加速器和800MeV储存环组成。
2004年
北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)第一阶段设备安装和调试工作取得重大进展。同年11月19日16时41分，直线加速器控制室的示波器上显示出的电子束流流强约为2A以上，标志着BEPCⅡ直线加速器的改进工作取得一个重要的阶段性成果。
2005年
北京正负电子对撞机（BEPC）正式结束运行。投资6.4亿元的北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)第二阶段——新的双环正负电子对撞机储存环的改建工程施工正式开始。新北京正负电子对撞机的性能将是美国同一类装置的3~7倍，对研究体积为原子核一亿分之一的夸克粒子等基础科研具有重要意义。
2015年
2015年10月，中科院高能物理研究所宣布中国将于2020年至2025年间开始建造世界最大粒子加速器，这项安装将可让科学家们能更多了解宇宙的运作。这项计划的最终概念将在2016年底完成。 LHC强子对撞机产生了希格斯玻色子，以及还有许多其他种类的粒子。而中国建造的粒子加速器将创造出一个能单单产出希格斯玻色子的高纯度环境。
