Bir parçacık ışını, hızlandırılmış parçacıkların, genellikle yüklü parçacıkların (iyonların) ışınıdır. Bir parçacık ışınının gerçek hayattaki uygulamaları arasında, plazma fiziğinde, katod ışını tüplü televizyonlarda, bilgisayar ekranlarında ve kanser terapilerinde parçacık hızlandırıcıları ("atom parçalayıcıları") bulunur. 1980'lerde parçacık ışın silahları üzerine yapılan kısa bir araştırma telaşından sonra, bu tür araştırmalar çoğunlukla günümüzde göze çarpan araştırma ve araştırma dolarını alan lazerler ve diğer yönlendirilmiş enerji silahları ile birlikte düşmüştür. Elektronların negatif yüklü bulutlardan nötr toprağa sıçradığı bir parçacık ışınının doğal bir örneği yıldırım olacaktır.
Çoğu parçacık demeti tipi proton veya elektron gibi yüklü parçacıklardan oluşur, çünkü yüklü parçacıkların mıknatıslar kullanılarak hızlandırılması kolaydır. Çoğu parçacık demeti, her biri kirişe hafif bir dürtme sağlayan, belirli bir hıza ulaşana kadar bir dizi cihaz boyunca bir parçacık akışı çalıştırılarak oluşturulur. Bazı parçacık hızlandırıcılarda, bu hız ışık hızının% 99,999'u kadar olabilir. Elektronlardan yapılan partikül ışınları en hızlı olma eğilimindedir, çünkü bu partiküller protonlardan bin kat daha hafiftir ve dolayısıyla en kolay şekilde hızlandırılabilir.
"Parçacık ışını" terimi bir bilimkurgu hissine sahip olsa da, tüm katod ışını tüpü televizyonlarında parçacık ışınları bulunur. Tüm elektrik kablolarının bile, nadiren doğrusal olsalar bile, bir tür elektron parçacık demeti içerdiği düşünülebilir. Bir katod ışını tüpü televizyonunda, bir parçacık ışını bir elektron tabancası tarafından üretilir. Elektron tabancası, elektronları, gelen parçacıklara yanıt olarak aydınlatan ve bir görüntü üreten floresan bir ekrana ateşler.
Parçacık ışınlarının yenilikçi bir kullanımı, bir ışın ışınının kanser hücrelerini öldürmeye yönlendirildiği radyasyon terapisindedir. Bu yaklaşımın olumsuz tarafı, sağlıklı hücrelere verilen zarar ve aşırı radyasyona maruz kalma riskidir. Etki mekanizması, kötü huylu hücrelerin DNA'sına zarar veren ve kendi kendini çoğaltma kabiliyetine sahip olmayan radyasyondur. Bu tip radyasyon terapisinde bir zorluk, düşük oksijenli tümörlerin oluşmasıdır - kan dolaşımını artıran tümörler. Yüksek oksijen seviyeli tümörler, oksijenli dokuyu radyasyonla bombardıman etmek, kanser hücrelerinde ikincil hasara neden olan çok sayıda serbest radikal salgıladığından, radyasyon tedavisi için idealdir.
Dünyadaki en güçlü parçacık kirişleri, İsviçre Cenevre yakınlarındaki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) gibi en büyük parçacık hızlandırıcılarında kullanılanlardır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, yeraltında 175 m (570 ft) kadar, çevrede 27 km (17 mi) bir tünelde yer almaktadır. Yaklaşık 10 milyar ABD Doları (ABD Doları) pahasına, LHC şimdiye kadar yapılmış en büyük ve en pahalı makinelerden biridir.
