粒子加速器的应用
辐照生产的产品具有许多优良的特性。例如，经过105Gy剂量辐照后，辐照交联聚乙烯电缆的电性能和热性能大大提高。辐照前使用温度为60~70℃，辐照后长期使用温度可达120℃以上。在中国，有200多条生产线使用加速器进行辐照加工。无损检测是在不损坏或破坏材料、产品或部件的情况下，检测其内部情况，判断内部是否存在缺陷。现代无损检测方法很多，如超声波检测、涡流检测、荧光渗透检测和射线检测。x射线检测不仅可以检查工件的表面，还可以检查工件内部的缺陷。该设备可采用放射性同位素Co60产生的γ射线、x光机产生的低能X射线和电子加速器产生的高能X射线。特别是探伤加速器具有很高的穿透能力和灵敏度。作为其他探伤方法的最终检验手段或验证手段，在质量控制中，广泛应用于大型铸锻焊件、大型压力容器、反应堆压力壳、火箭固体燃料等工件的缺陷检验。电子直线加速器是这台探伤加速器的主要型号。
根据接收和处理穿过工件的射线的方法不同，射线检测方法可分为三种类型:
一、射线照相法
这个方法类似于我们体检的时候拍x光片，x光的接受者就是x光片。探伤时，装有x光胶片的胶片盒压在被检工件的背面。工件经X射线照射后，胶片被穿过工件的射线增感，工件内部的真实情况反映在胶片的乳胶上。感光膜处理后，我们可以清楚地知道工件是否有缺陷以及缺陷的种类、位置、形状和大小。
b、辐射成像法
该方法的辐射接收器是阵列探测器或荧光增感屏。前者是清华大学和清华同方共同研发生产的大型集装箱检测系列产品。后者是机场、铁路对行李、包裹的x光安检系统，也可用于工业无损检测。该方法与图像处理系统相结合，可以在线实时显示物品内部的真实情况。
C.工业CT
类似于医学CT的原理，CT技术是计算机辅助断层成像技术。以加速器为X射线源的CT技术是一种先进的无损检测方法，主要用于大型固体火箭发动机和精密工件的检测。其密度分辨率可达0.1%，比常规射线技术高一个数量级。在航天、航空、兵器、汽车制造等领域的精密工件的缺陷检测、尺寸测量和装配结构分析中具有重要的应用价值。利用加速器将一定能量的离子注入固体材料表面，可以获得良好的物理、化学和电学性能。离子注入技术用于半导体器件、金属材料改性和大规模集成电路生产。中国现在有超过100台离子注入机。其中，中国生产了140多台离子注入机，能量为150 kev ~ 600 kev(1 kev = 1×103 ev)，电流强度为0.5mA到10 mA以上。
1.2低能加速器在农业上的应用
加速器作为核技术的应用设备，在一些国家的农业中得到广泛应用，并在三个方面具有明显的经济效益:
1)辐射育种
加速器在辐照育种中的应用主要是利用加速器产生的高能电子、X射线、快中子或质子对农作物的种子、芽、胚或谷物花粉进行辐照，从而改变农作物的遗传特性，使其向优化的方向发展。辐射诱变育种在提高产量、改善品质、缩短生育期和增强抗逆性方面发挥了重要作用。马铃薯、小麦、水稻、棉花、大豆等作物经辐照育种后可具有高产、早熟、矮秆、抗虫等优点。
2)辐照保存
辐照保鲜是继热处理、脱水、冷藏、化学处理等传统保鲜方法之后发展起来的一种新的保鲜技术。比如辐照土豆、大蒜、洋葱等。能抑制其发芽，延长保存期；辐照可以延长干鲜果品、蘑菇、香肠的供应期和保质期。
3)辐照杀虫灭菌。
化学熏蒸被广泛用于杀灭昆虫和对农产品和食品进行消毒。由于使用溴甲烷、环氧乙烷等化学熏蒸法造成的残留毒性和对大气臭氧层的破坏，根据《蒙特利尔公约》，到2005年全球将禁止使用溴甲烷。因此，使用加速剂对农产品和食品进行杀虫灭菌得到了迅速发展。利用加速器产生的高能电子或X射线杀灭农产品和食品中的寄生虫和致病菌，不仅可以减少腐败和虫害对食品的损失，还可以提高食品的卫生等级和附加值。随着科学技术的进步和人民生活质量的提高，人们对医疗卫生条件提出了更高的要求。加速器在医疗保健中的应用促进了医学的发展和人类寿命的延长。目前，加速器在医疗卫生领域的应用主要有三种，分别是放射治疗、医用同位素生产和医疗器械、医疗用品、药品的消毒。
1)放疗
用于恶性肿瘤放射治疗的电子直线加速器，是世界上加速器各应用领域中数量最多、技术最成熟的。
用于放射治疗的加速器从50年代的感应加速器到60年代的医用电子回旋加速器，70年代医用电子直线加速器逐渐占据主导地位。世界上有3000多台医用电子直线加速器装备在世界各地的医院里。
除了加速器产生的电子束和X射线外，加速器还可用于质子放疗、中子放疗、重离子放疗和π介子放疗。这些癌症治疗方法还处于实验阶段，实验结果表明疗效显著。但这些加速器比电子直线加速器能量高得多，结构也复杂得多，价格也贵得多，至今没有普及。
利用电子直线加速器进行立体定向放射治疗，俗称X刀，是一种新发展起来的放射治疗技术。与常规放射治疗相比，该技术可保护1.5% ~ 20%的正常组织，使肿瘤剂量增加20%~40%，能更有效地杀死癌细胞，从而增加放射治疗的疗效。
60年代中国医院配备医用感应加速器，70年代中期全国各地医院开始配备医用电子直线加速器。截至2000年初，中国共有各种能量的电子直线加速器约530台，其中国产约250台，进口约300台。放射性同位素在现代核医学中被广泛应用于疾病诊断和肿瘤治疗，已确定临床应用的同位素约80种，其中2/3由加速器产生，尤其是缺乏中子的短寿命同位素只能由加速器产生。这些短寿命同位素主要用于以下方面:
一、正电子和单光子发射计算机断层摄影——PET和SPECT
PET是一种放射出半衰期非常短的正电子的放射性核素，被患者提前吸入或注射。这些放射性核素的正电子发射和光子发射被环形探测器从各个角度探测，经计算机处理后重建出断层组织的图像。这些短寿命的放射性核素是由小型回旋加速器产生的。半衰期最短的核素，如15O，只有123秒，通常从几分钟到1小时。所以一般使用PET的医院都会配备这种加速器。为PET产生短寿命放射性核素的小型回旋加速器吸引了许多加速器制造商对其进行开发。几家外国加速器制造商生产了几十台小型回旋加速器。
b、图像采集
利用放射性核素闪烁照相术或γ照相术获得图像，可以诊断肿瘤，检查人体器官，研究其生理生化功能和代谢状况，获得动态数据。比如201Tl用于心肌检查，是早期发现冠心病和定位心肌梗死最敏感的检查方法。这些放射性核素大多数也是由加速器产生的。医疗器械、一次性医疗用品、疫苗、抗生素、中成药等的灭菌。利用加速器是加速器在医疗保健中应用的一个很有前途的方向。加速器可以代替高温消毒和化学消毒的方法，就像前面介绍的食品中杀虫杀菌的原理一样。然而，灭菌所需的辐射剂量大于杀死昆虫所需的辐射剂量。
粒子加速器是用人工方法产生高速带电粒子的装置。日常生活中常见的粒子加速器包括阴极射线管和电视用X射线管。它是探索原子核和粒子的本质、内部结构和相互作用的重要工具，在工农业生产、医疗卫生、科学技术等领域也有重要而广泛的实际应用。自从E卢瑟福1919第一次用天然放射性元素发出的A射线轰击氮原子实现元素的人工转化后，物理学家们意识到，为了了解原子核，必须用高速粒子来改造原子核。天然放射性提供的粒子能量有限，只有几万亿电子伏特(MeV)。自然宇宙线中的粒子能量虽然很高，但粒子流却极其微弱。比如能量为10 14电子伏特(eV)的粒子，平均每小时只来1平方米，很难控制宇宙射线中粒子的种类、数量和能量。因此，为了进行具有预期目标的实验研究，几十年来人们开发和建造了各种各样的粒子加速器，其性能也在不断提高。在生活中，电视和x光设备都是小型粒子加速器。
利用粒子加速器发现了大部分新的超铀元素和数千种人工合成的放射性核素，系统深入地研究了核的基本结构及其变化规律，促进了核物理的迅速发展和成熟，从而建立了粒子物理学。近20年来，加速器的应用已经远远超出了核物理和粒子物理领域，在材料科学、表面物理、分子生物学、光化学等其他科技领域都有重要的应用。在工业、农业和医学的各个领域，加速器广泛应用于同位素生产、肿瘤诊疗、辐射消毒、无损检测、聚合物辐照聚合、材料辐照改性、离子注入、离子束显微分析、空间辐射模拟、核爆炸模拟等。迄今为止，世界各地已建成数千台粒子加速器，其中一小部分用于核与粒子物理的基础研究，并继续向提高能量和束流质量的方向发展；其余大部分属于主要使用粒子束技术的“小型”加速器。