Применение высокоточных полей в многокаскадных ускорителях основывается на изменении этого поля во времени и пространстве. В зависимости от изменения положения в пространстве, напряженность поля может меняться, т.е происходит распределения полей в пространстве с фазовой скоростью.

А это значит, что частицы способны двигаться так, что локальное поле движется в пространстве, а следовательно и частицы ускоряются под действием этого самого поля. Движение частиц в этом случае, как скольжение серфера на гребне.

Скорости протонов и ионов

Скорости протонов и ионов во время процесса ускорения может сильно увеличиться. Если же электроны имеют возможность инжектироваться в ускорителе со скоростью, довольно близкой к световой, то фазовая скорость в этот раз практически неизменна, а значит постоянна.

Вторым подходом, который позволяет исключить влияние замедляющих фаз высокочастотного поля, базируется на применении металлических конструкций, которые экранируют пучок из поля в полупериод.

Циклотрон

Впервые такой метод применил Лоуренсом в циклотроне. Им было применен этот способ и в линейном ускорителе ученого Альвареса. Последнее представляет собой вакуумную длинную трубку. В ней располагается целый ряд дрейфовых трубок выполненных из метала.

Каждый элемент конструкции последовательно соединяется с высокочастотным генератором сквозь длинную линию. Вдоль нее со скоростью почти достигающей световой, бежит волна напряжения.

Протонный линейный ускоритель, у которого самая высокая энергия построили в Лос-Аламосской лаборатории в Нью-Мексико, как «мезонную фабрику» для получения интенсивных пучков мюонов и пионов. Для ускорения тяжелых ионов были созданы сверхпроводящие высокочастотные системы.