Og'ir zarrachalar tezlatgichlari (asosan protonlar va electron) juda farq qiladi, ulardagi sinxrotron nurlanishidagi energiya yo'qotishlari hozirgi vaqtda erishilgan energiyalarda (~ \ TeV) deyarli mavjud emas va odatda yuqori tezlashuv tezligini saqlab qolish foydasizdir (chunki tezlashtiruvchi stantsiyalarni quvvatlantirish uchun sarflanadigan quvvat elektr maydon kuchining kvadratiga mutanosib va tezlashuv tezligining oshishi bilan tez o'sib boradi). E'tiborli sinxrotron nurlanishining yo'qligi jarayonda ko'ndalang zarrachalar amplitudasi tezlashishiga, tsikl nisbatan sekin pasayishiga (zarralar impulsining kvadrat ildizi singari) va maxsus bo'lmaganda harakatning barqarorligiga olib keladi. Chora-tadbirlar hatto nisbatan zaif bezovtaliklar ta'siri ostida buziladi. Barcha yuqori energiyali og'ir zarralar tsiklik turga kiradi.
90-yillarda zich nurlar zaryadlanadigan saqlash va to'qnashuv halqalari tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.Zarralar uzoq vaqt davomida energiyasini o'zgartirmasdan aylanib yuradi. Bunday halqalardan bir-biriga qarab harakatlanayotgan zarralar (to'qnashuvchi nurlar) orasidagi reaktsiyalarni o'tkazish, tabiatda bevosita topilmaydigan ionlar va zarralarni (pozitronlar va antiprotonlar) to'plash, shuningdek, sinxrotron nurlanish hosil qilish uchun foydalaniladi. Bir-biriga qarab harakatlanayotgan zarrachalarning o'zaro ta'sirida tezlanish paytida ularga berilgan barcha energiyani amalga oshirish mumkin, tezlashtirilgan zarrachalarning statsionar bilan o'zaro ta'sirida energiyaning katta qismi zarralar massasi markazining harakati bilan bog'liq bo'lib, reaktsiyalarda qatnashmaydi.
Tarixiy ma'lumotnoma.Tezlatgichning rivojlanishi 20-asrning 20-yillarida boshlangan va atom yadrolarining bo'linishiga qaratilgan edi. Boshqalari yaratilishidan oldin elektrostatik generatorlar va kaskad generatorlari to'g'ridan-to'g'ri harakatlar birinchi tsiklik generatorlar hisoblanadi.. 1940 yilda D. Kerst birinchi V. induksiyasini qurdi.Bu esa 40-yillarda nazariy jihatdan paydo bo'ldi. Tezlashtirilgan zarrachalar harakatining barqarorligi tekshirish uchun ko’p ishlar olib borilgan. Ushbu tsiklning birinchi asarlarida bo'ylama (fazali) harakatning barqarorligi ko'rib chiqilgan.Keyinchalik zarrachalar-beta-taxtli tebranishlarning ko'ndalang harakatlanish nazariyasini yaratish bo'yicha ishlar olib borildi, bu esa kuchli (o'zgaruvchan) fokuslanishni [N. Xristofilos (N. Kristofilos), 1950; E. Curant, M. Livingston, H. Snyder, 1952] yaratilishiga zamin bo’ldi.Kuchli yuqori quvvatli radiotexnologiyaning jadal rivojlanishi ikkinchi jahon urushi paytida (1939-45) sodir bo'lgan qurilmalar yuqori energiya uchun chiziqli ultratovushni yaratishni boshlashga imkon berdi. Elektron chiziqli U.da elektr ishlatiladi. Diafragma oralig'idagi harakatlanuvchi to'lqinlar maydoni protonda - to'lqin yo'riqnomalari - tranzit naychalari yuklangan bo’ladi. Boshida. bunday U.ning qismlari U. tomonidan tobora ko'proq foydalanilmoqda to'rt marta yuqori chastotali fokuslash To-ryh basic-ni yaratishda (inglizcha RFQ belgisi). rolni V. V. Vladimirskiy, I. M. Kapchinskiy va V. A. Teplyakov ijro etishgan.
Qurilishda tsiklik tezlatgichlarda tobora ko'proq super o'tkazuvchilar magnitlardan foydalanilmoqda. Super o'tkazuvchilar magnitlar post yaratish uchun siklotronlarda qo'llaniladi. magnit maydonlar va sinxrotronlar- sekin (ko'p soniyalarda) o'zgaruvchan magnitlarni hosil qilishadi. Tevatron (AQSh) eng katta ishlaydigan proton sinxrotroni shunday ishlaydi.
80-yillarga qadar. asosiy proton sinxrotronlarida elementar zarralar fizikasida kashfiyotlar qilingan. Hozirgi kunda to'qnashadigan nurli elektron-pozitron va proton-antiproton halqali tezlatgichlarda (kollayderax) ko'plab qiziqarli natijalarga erishilmoqda. Bunday tezlatgichning odatdagidan afzalliklari: 1)o'zaro ta'sir energiyasining ko'payishi (massa tizimining markazida); har doim to'qnashadigan nurlarda paydo bo'ladigan ultrarelativistik holatda bu energiya ortadi tez zarrachalarning to'qnashuvlarda statsionar nishon yadrolari bilan to'qnashuvida ( to'qnashgan atomlar va nishon atomlarining massasi, tezlashtirilgan zarrachalarning umumiy energiyasi); 2) begona reaktsiyalardan fonning keskin pasayishi. Asosiy to'qnashuvchilarning yetishmasligi o'zaro ta'sir sonining sezilarli darajada (bir necha daraja bo'yicha) pasayishi (bir vaqtning o'zida). O'zaro to'qnashgan elektron-pozitron nurlari bilan halqa shaklidagi tezlatgichlar texnikasi 1961 yilda o'zlashtirildi (Italiyaning Frascatti shahrida 2 x 250 MeV energiya tezlashtiruvchisi) va to'qnashadigan proton va antiproton nurlari bilan o'rnatmalar faqat elektronlar usullari taklif qilinganidan keyin paydo bo'ldi. Ronnogo (A.M.Budker, 1967) va t bilan Xastichskiy haqida [S. Van der Meer (S. Van der Meer, 1972]) og'ir zarrachalarni sovutish ishlarini olib borishgan. Sovutish nurlari :An'anaviy bo'lmagan narsalarni rivojlantirishga tobora ko'proq e'tibor berilmoqda. Tezlashtirish usullari: kollektiv usullar, lazer maydonlarining zarbalari bo'yicha tezlashtirish, uyg'onish maydonlarida tezlashtirish va boshqalar. Ushbu ishning boshlanishini V. I. Veksler, A. M. Budker va Ya. B. Faynberglar boshladilar. Biroq, ushbu g'oyalar asosida tezlatgich hali yaratilmagan.
Shunday qilib, Tevatronda tinch turgan nishon bilan tajribalarda foydali energiya atigi 43 GeV ni tashkil qiladi. Zarrachalarni tadqiq qilishda mumkin bo'lgan eng yuqori energiyadan foydalanish istagi CERN va Laboratoriyada yaratilishiga olib keldi. E.Fermi proton-antiproton kollayderlari, shuningdek elektron-pozitron nurlari to'qnashgan turli mamlakatlarda ko'plab qurilmalar. Birinchi proton kollayderda aylanasi 1,6 km bo'lgan halqada 26 GeV proton va antiprotonlarning to'qnashuvi sodir bo'ldi. Bir necha kun ichida oqimlari 50 A gacha bo'lgan nurlarni to'plash mumkin edi.Tajribada kam uchraydigan jarayonlarni aniqlash uchun signal-shovqin nisbatlarini oshirish kerak. Buning uchun tobora ko'proq intensiv nurlanish manbalari talab etiladi. Zamonaviy tezlatgich texnologiyasining yetakchi qirrasi ikkita asosiy parametr - zarracha nurlarining energiyasi va intensivligi bilan belgilanadi. Zamonaviy tezlatgichlar ko'plab turli xil asbob-uskunalardan foydalanadilar: yuqori chastotali generatorlar, yuqori tezlikli elektronika va avtomat boshqaruv tizimlari, murakkab diagnostika va boshqarish moslamalari, ultra yuqori vakuum uskunalari, kuchli aniqlik magnitlari ("odatiy" va "kriogen") va murakkab tekislash va mahkamlash tizimlari.Hozirgi kunda bir qator tezlatgichlar mavjud ularning bir nechtasini qarab o’tamiz.
