เครื่องเร่งอนุภาคเป็นอุปกรณ์ฟิสิกส์ที่ใช้สนามไฟฟ้าในการเร่งอนุภาคที่มีประจุให้มีความเร็วสูงซึ่งบางครั้งก็มีส่วนสำคัญของความเร็วแสง อนุภาคทั่วไปที่พบได้ในเครื่องเร่งอนุภาคประกอบด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนซึ่งเป็นหน่วยการสร้างของอะตอม
เครื่องเร่งอนุภาคใช้เพื่อสังเกตพฤติกรรมของอนุภาคขนาดเล็กที่ความเร็วสูงและพลังงานเช่นเดียวกับเพื่อวัตถุประสงค์ในชีวิตประจำวันมากขึ้นเช่นการสร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ เครื่องเร่งอนุภาคมักถูกใช้เพื่อทุบอนุภาคซึ่งกันและกันด้วยความเร็วสูงมากเผยให้เห็นองค์ประกอบพื้นฐานที่มากขึ้น เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์และเครื่องรับโทรทัศน์เป็นตัวอย่างทั่วไปของเครื่องเร่งอนุภาคที่มีการออกแบบขั้นพื้นฐานเช่นเดียวกับลูกพี่ลูกน้องใหญ่ที่ใช้ในการทดลองฟิสิกส์พลังงานสูง ตัวเร่งอนุภาคตกอยู่ในหนึ่งในสองประเภท: แบบวงกลมหรือแบบเส้นตรง
ในเครื่องเร่งอนุภาคแบบวงกลมอนุภาคจะถูกเร่งในเส้นทางวงกลมแบบต่อเนื่อง ข้อได้เปรียบของข้อตกลงนี้คืออนุภาคสามารถส่งเป็นวงกลมได้หลายครั้งช่วยประหยัดฮาร์ดแวร์ ข้อเสียคืออนุภาคในเครื่องเร่งอนุภาคแบบวงกลมปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่ารังสีซินโครตรอน เนื่องจากโมเมนตัมของพวกมันกระตุ้นให้พวกมันบินไปตามวิถีโคจรของวงกลมอย่างต่อเนื่องพลังงานจะต้องถูกใช้อย่างต่อเนื่องเพื่อให้มันอยู่บนเส้นทางวงกลมนั่นหมายถึงเครื่องเร่งอนุภาคแบบวงกลมมีประสิทธิภาพน้อยกว่า ในเครื่องเร่งความเร็วขนาดใหญ่รังสีซินโครตรอนเข้มข้นมากจนต้องฝังทั้งคันใต้ดินไว้เพื่อรักษามาตรฐานความปลอดภัย ตัวเร่งอนุภาค Fermilab ในรัฐอิลลินอยส์มีเส้นทางวงกลมเป็นระยะทาง 4 ไมล์ (6.43 กม.)
เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นจะยิงอนุภาคเป็นเส้นตรงที่เป้าหมายคงที่ หลอดรังสีแคโทดในโทรทัศน์ของคุณเป็นเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานต่ำซึ่งจะทำการยิงโฟตอนในช่วงแสงที่มองเห็นได้ที่แผ่นกระจกหน้าจอ กระแสโฟตอนถูกเปลี่ยนเส้นทางอย่างต่อเนื่องเพื่อให้เต็มหน้าจอด้วยพิกเซล การเปลี่ยนเส้นทางนี้เกิดขึ้นเร็วพอที่เรารับรู้กระแสโฟตอนที่สลับกันเป็นภาพต่อเนื่อง
ตัวเร่งความเร็วเชิงเส้นพลังงานสูงหรือ linacs ถูกใช้ในแอปพลิเคชันฟิสิกส์ ชุดของแผ่นเปลือกโลกอีกทางเลือกหนึ่งดึงดูดและขับไล่อนุภาคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่ผ่านพวกมันดึงอนุภาคไปข้างหน้าเมื่อพวกเขายังไม่ผ่านมันและผลักมันออกไปหลังจากที่พวกมันมี ในลักษณะนี้สนามไฟฟ้าสลับสามารถใช้เพื่อเร่งการไหลของอนุภาคให้มีความเร็วและพลังงานสูงมาก นักฟิสิกส์ใช้เครื่องเร่งความเร็วเหล่านี้เพื่อจำลองสภาพแปลกใหม่เช่นที่อยู่ในใจกลางของดาวหรือใกล้กับจุดเริ่มต้นของจักรวาล "สวนสัตว์อนุภาค" ที่อธิบายโดยแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคนั้นถูกค้นพบเพิ่มขึ้นในการทดลองเครื่องเร่งอนุภาค เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นที่ใหญ่ที่สุดคือเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นของสแตนฟอร์ดที่มีความยาว 2 ไมล์ (3.2 กม.)
