Линейный ускоритель, тип ускорителя частиц (q.v.), который передает субатомным частицам серию относительно небольших увеличений энергии, когда они проходят через последовательность переменных электрических полей, установленных в линейной структуре. Небольшие ускорения суммируются и придают частицам большую энергию, чем можно было бы достичь напряжением, используемым только в одной секции.
В 1924 году Густав Изинг, шведский физик, предложил ускорять частицы с помощью переменных электрических полей с «дрейфовыми трубками», расположенными через соответствующие интервалы, чтобы экранировать частицы во время полуцикла, когда поле имеет неправильное направление для ускорения. Четыре года спустя норвежский инженер Рольф Видерёэ построил первую подобную установку, успешно ускорив ионы калия до энергии 50 000 электрон-вольт (50 килоэлектрон-вольт).
Линаки для ускорения более легких частиц, таких как протоны и электроны, ждали появления мощных радиочастотных генераторов, которые были разработаны для радаров во время Второй мировой войны. Протонные линаки обычно работают на частоте около 200 мегагерц (МГц), а ускоряющая сила в электронных линаках обеспечивается электромагнитным полем с микроволновой частотой около 3 000 МГц.
Протонный линак, разработанный американским физиком Луисом Альваресом в 1946 году, представляет собой более эффективный вариант конструкции Видерё. В этом ускорителе электрические поля создаются в виде стоячих волн внутри цилиндрической металлической «резонансной полости», к которой вдоль центральной оси подвешены дрейфовые трубки. Самый большой протонный линак находится в Центре мезонной физики имени Клинтона П. Андерсона в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико, США; его длина составляет 875 м (2 870 футов), и он ускоряет протоны до 800 миллионов электрон-вольт (800 мегаэлектрон-вольт). На большей части своей длины эта установка использует конструктивную разновидность, известную как ускоритель с боковой связью, в котором ускорение происходит в расположенных по оси ячейках, соединенных между собой полостями, установленными по бокам. Эти соединительные полости служат для стабилизации работы ускорителя при изменении резонансных частот ускоряющих ячеек.
В электронных линаках используются бегущие, а не стоячие волны. Благодаря своей малой массе электроны движутся со скоростью, близкой к скорости света, при энергии всего 5 мегаэлектронвольт. Поэтому они могут перемещаться по линаку вместе с ускоряющейся волной, фактически оседлав гребень волны и, таким образом, постоянно испытывая ускоряющее поле. Самым длинным в мире электронным линаком является 3,2-километровая (2-мильная) установка в Стэнфордском (университетском) центре линейных ускорителей, Менло-Парк, Калифорния, США; она может ускорять электроны до 50 миллиардов электрон-вольт (50 гигаэлектрон-вольт). Линаки гораздо меньшего размера, как протонные, так и электронные, находят важное практическое применение в медицине и промышленности.
