翻译部分Atomic Rockets网站的内容不过是机翻,但

串联静电发生器总共达到40MV。
为了获得更高的能量和更好的加速度梯度,使用感应加速器。
它们使用射频 (RF) 空腔产生粒子加速的电压差。空腔只是无线电波的"镜盒"。它们以非常具体的速率在箱子里上下弹跳。当粒子束进入空腔的一端时,它遇到无线电波。波有一个电场,拉梁沿,这是对应于一个电压。
它们使用射频 (RF) 空腔产生粒子加速的电压差。空腔只是无线电波的"镜盒"。它们以非常具体的速率在箱子里上下弹跳。当粒子束进入空腔的一端时,它遇到无线电波。波有一个电场,拉梁沿,这是对应于一个电压。
一旦粒子束离开空腔,它进入一个漂移管,保护它免受无线电波的拉力相反的方向。一系列空腔会这样不断加速光束。将腔面两端之间的电压差除以光束穿过的距离,这为我们提供了加速度梯度。典型的粒子加速器的加速度梯度为 20 MV/m。它们受到射频波作为热量被吸收到墙壁中的影响。
另一种选择是使用超导射频加速器
由镍金属制成的低温冷却腔没有电阻,不吸收射频波。这意味着,在无需担心加热问题的情况下,可以实现非常高的加速度梯度。
超导射频(SRF)加速器的电流经常达到25至40 MV/m。
某些配置,如旅行波加速器,是高度相对论电子需要的,但更大规模的离子却并非如此。这使得非常短的加速器达到非常高的能量。
SRF 加速器可以是圆形的,也可以是线性的。
圆形加速器允许一次又一次地使用短的加速度长度。
然而,它需要强大的,因此沉重的磁铁,以保持弯曲的光束成一个圆,因为粒子能量增加。此外,弯曲光束会释放消耗粒子能量的同步辐射。一个可以装在宇宙飞船内部的小型圆形加速器将限制在它能够实现的粒子能量中,并且具有多种效率低下的来源。
线性加速器或"linac"不会弯曲光束。消耗的所有能量都用于加速光束。但是,只有一次通道是可能的,因此需要强大的加速度梯度。
你不必严格选择其中一种。圆形加速器可用于使粒子跟上速度,然后将它们传递到亚麻上进行最后的提升。再循环亚麻体可以选择为一种混合:通过加速部分后,光束在第二次通过时转动180度。
无论选择确切的配置,宇宙飞船上的SRF加速器将有一个长度,因此质量与我们想要实现的粒子能量成正比。如果我们想要能量为 100 MeV 的粒子,我们会将能量除以电荷数和加速度梯度,以查找加速器的长度。例如,氧气 2+ 离子和 25 MV/m 梯度将到达 100 MeV,只需 2 米,而锂 1+ 离子和 10 MV/m 梯度将需要 10 米。
近年来出现了一种新的加速器技术:等离子唤醒场加速器。
他们使用强烈的激光脉冲来制造一个电子空空的等离子体管。电子像波浪一样冲了回来。多个脉冲产生一系列以相对论速度移动的波。它们可以在"唤醒"中拉取粒子,从而允许以 10 GV/m 的顺序进行极端加速度梯度。然而,它们的效率很糟糕(±0.1%)他们的加速度长度在厘米,使他们不适合任何东西,但研究人员。最近的事态发展可以弥补他们的缺点。
在本文的其余部分,我们将假设正在使用 SRF linac。
粒子束发散
在太空中,距离是巨大的。粒子束必须穿越数千公里才能有用。由于这些距离,发散在太空中非常重要。

背离是横向传播与前进运动的比率,在弧迪亚人中注意到。对于此处描述的多数案例,我们将使用毫拉迪亚人"mrad"或微拉迪亚人"μrad"。要纠正相对论因素,必须进一步除以伽马因子"γ"。
高背离意味着光束在短距离内将能量扩散到大面积区域,因此很难用于动力传输或推进等目的。低背离允许它聚焦在足够小的地方,成为一个破坏性的武器。发散越低,光束的用处范围越广。
据说粒子束传播太快,无法长时间使用。这是真的...用于带电粒子束。
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