自20世纪60年代中期以来，大气型倍压加速器开始向强流方向发展.此时非线性空间电荷效应变得很强，特别是在低能情况下，使束的光学性质变坏，给束的传输带来困难。其解决办法是在较短的距离内，尽快将粒子加速到较高的能量。为此发展了大气型高梯度加速管，在这种加速管中，由于采用了延伸电极结构，管壁的电位梯度仍在0.4~0.7 MV/m，但在加速电极间的加速梯度可高达 3~5 MV/m。。

在高气压型的高压加速器中，提高加速管的平均电位梯度，对于缩小钢桶尺寸，降低造价是十分有意义的。为进一步改进电场分布的均匀程度，高梯度加速管的分段很细，一般不大于25 mm。加速电极的具体形状有多种设计，近年来多采用，平板电极。只要束流孔径与电极间距之比值足够大，即可使粒子束与绝缘壁之间得到较为理想的屏蔽。此时加速电场沿加速管轴线的分布基本上是均匀的，故这种加速管被称为均匀场加速管或等梯度加速管。带电粒子进入均匀场区后，只受到轴向电场的加速作用，没有径向电场力，所以也没有聚焦作用。 但是在加速管的入口与出口存在着场强的突变，相当于两个膜片透镜。设加速管长度为l，被加速粒子在人口处的归一化电位为V1，在出口处的归一化电位为V2，则均匀场区场强：

E= (V2 -V1)/l≈V2/l

入口膜片透镜的焦距

f1=4ζV1/E≈4ζl/n2

其中ζ为孔径修正系数，一般情况下1<ζ<2.5，n2=V2/V1是加速管的归一化电位比。出口膜片透镜的焦距

f2 = 4V2/(-E)≈-4l

可见入口膜片透镜具有较强的聚焦作用，而出口膜片透镜仅有很弱的散焦作用。整个均匀场加速管可视为入口膜片透镜、均匀场区与出口膜片透镜的组合系统，其中入口膜片透镜的作用是最主要的，它使整个加速管呈聚焦特性。但若入口透镜太强，也会产生过聚现象，使束的像腰落在加速管内，在出口外成为发散束。

为了减小电子负载、克服全电压效应，必须采取有效措施削弱加速管各段之间的耦合，使微颗粒与引起微放电的离子不能长距离飞越.常见的削弱长管耦合效应的方法有二：一是采用小孔径，二是引人抑制场。小孔径可以限制次级粒子的运动范围，减低微颗粒事件的撞击能量。应用最广泛的斜场加速管、螺旋斜场加速管与NEC公司的加速管均利用径向电场作为抑制场，效果很好。

在斜场加速管中，加速电极的法线与加速管轴线成一定的斜角。由于电极表面产生的次级粒子初始能量很低，在加速电场的作用下，将沿电极法线方向运动，因此走不长的一段距离后，就会打在其他电极上。这样次级粒子的最高能量便受到限制，X射线本底大为降低，结果段间耦合被削弱，电子负载大大减小，在一定程度上克服了全电压效应。斜场加速管的主要缺点是倾斜电场对被加速的离子束也有作用。电场的径向分量也使束流偏离轴线。所以在这种加速管中，每隔一小段就要使倾斜方向交替变换一次，其结果是，被加速粒子的轨迹围绕加速管轴线会有一个小的振荡。不同电荷态离子的轨迹也会产生歧离。如果设计合理，这还不至于造成束流大的损失，但会引起像差，增大束流的发散，并使脉冲束的脉宽增大。HVEC的斜场加速管用不锈钢做电极材料，绝缘环用硼硅玻璃，封接用PVA 胶，实际运行梯度的上限约为2MV/m。

在螺旋斜场加速管中，电极的形状与普通斜场加速管类似，但相邻电极法线在横截面内投影的方向错开一定的角度，成螺旋状排列，这使得电场的径向分量的方向连续变化，而不是像普通斜场加速管中那样按段突变。因此，螺旋场中被加速粒子轨迹的振荡幅度较小，二次电子的最大能量也比普通斜场中的低。若螺旋斜场只向一个方向（如顺时针方向）旋变，则被加速粒子经过一段加速管后，其横截面投影位置会发生径向位移而偏轴。因此在实际的螺旋斜场加速管中，旋变方向按顺时针与逆时针交替改变。

这是NEC公司生产的一种加速管，它有许多独特之处。在材料上它以金属钛做电极，陶瓷做绝缘环。钛电极与陶瓷间垫铝环，用压力扩散焊封接.由于不用 PVA胶，既避免了有机物沾污，又可以高温烘烤除气。配以无油真空系统后，可以比较彻底地消除碳氢化合物沾污。加速管的真空度可达4×10-6 Pa。NEC加速管在各小段的连接处设有“死区”，中间有一可加热的小孔径光阑。死区的电极排列形成一个柱透镜，其电场的径向分量对产生于光阑片的二次粒子有散焦作用，但对于沿轴运动的粒子不起作用。NEC加速管的电场完全是轴对称的，对于离子束的传输没有斜场那样的副作用.加速管外装有环状火花间隙，以提供过电压保护。通常三小段组成一个标准节，工作电压为1MV。若扣除死区，以有效长度计算，加速管的工作梯度为2.3 MV/m。

此外，也有人采用横向磁场作抑制场。较弱的横向磁场可有效地偏掉电子，但不能改变微放电的阈电压，因此通常只作为辅助手段。有一种磁抑制加速管采用较 强的横向磁场来偏掉能量较低的次级粒子，从而削弱长管耦合效应，实现较高的加速梯度.为了避免磁场对主束起偏转作用，要让加速管中隔一定距离安放的磁铁的极性交替地变化。

加速管锻炼的目的是尽可能减小预击穿电流，消除初始微颗粒事件的来源。锻炼的强度要加以适当的控制，过激的锻炼与大的打火可导致加速管耐压性能的下降，称为退锻炼。加速管的锻炼方法主要有以下几种

电流锻炼对新电极最有效.这种方法缓慢地增加电压，使预击穿电流得到控制。预击穿电流可以来源于场致发射、微放电或微颗粒事件。随着电流锻炼的进行，连续的预击穿电流逐渐减小，随机的电流尖峰脉冲的频率也逐渐下降。这意味着电极表面的微突起、松散附着的微颗粒以及吸附的气体被清除了。由于此过程是在较低的电压下进行的，不足以引起击穿。电流锻炼的目标，通常是使所加电压最后达到计划运行电压的125%。

打火锻炼通常用于发生击穿后退锻炼的加速管，有时也用于新加速管.这种方 法通过重复打火达到破坏局部隐患的目的。

20世纪80年代初，伊索亚(Isoya)等发展了用于加速管的弧光放电锻炼技术。这项技术借助相对髙功率的等离子体轰击电极表面，使电极温度升高到400~500℃，从而清除表面吸附的气体与碳氢化合物沾污。为减小溅射现象，该技术用氢气作为放电气体，并采用了相对较髙的气体压强（10~40 Pa).放电过程中，氢气保持较高的流速，以便将电极释放出的气体带走。经弧光放电锻炼的加速管，微放电现象大为削弱，髙电压下的X射线也大椹度减少，最高电压梯度可达3 MV/m。用PVA胶粘接的加速管不能承受高温，因此不宜使用弧光放电锻炼方法。

加速管采用行波方式加速电子，它由无氧铜精车成的盘荷波导钎焊而成，采用2π/3模式使加速管有较高的束流崩溃阈电流及有较高的分流阻抗。

行波电子直线加速器的加速管是一段盘荷波导，它由一段光滑的圆形波导，周期性地放置具有中孔的圆形膜片组成，它可看成用盘片来对圆波导加负荷，故称其为盘荷波导，它实质上是一个慢波结构。从微波功率源（速调管或磁控管）发出的微波功率，经过微波功率传输系统、输入耦合器送到加速管，在这慢波结构中建立起一个与电子速度“同步”的行波，这个行波不断对电子进行加速。行波的剩余功率通过输出耦合器馈出，并损耗在吸收负载里。盘荷膜片的中央圆孔既供电磁波通过，也供电子束通过。在中孔的轴线上具有强度很高的加速电场，一般可达60-100千伏/厘米。为保证电子在通过加速管能获得有效的加速，要求盘荷波导有严格的加工精度（±5μ）和良好的光洁度，在集装箱检测系统中，加速管把从电子枪注人的电子在微波电场的作用下加速到能量为9MeV，然后打靶产生X射线。该加速管采用行波方式加速电子，工作频率为2856MHz,加速管由无氧铜精车成的盘荷波导钎焊而成，采用2/3π模式使加速管有较高的束流崩溃阈电流及有较高的分流阻抗。

驻波加速(管)结构在驻波电子直线加速器中占有重要地位，它是驻波加速器的核心，它的性能很大程度上决定了整机的性能。加速管采用驻波方式加速电子，驻波加速结构的分流阻抗高，在给定的微波功率下，可以激励较高的加速场强，有利于加速器的小型化。

在三十年的发展进程中，出现过各种各样的驻波加速(管)结构。根据不同的特点，它们有不同的分类。

一种是按每一个腔的平均相移来划分，分为π模，2π/3模，0模。

一种是按结构包括的周期数来划分，分为单周期，双周期，三周期。

一种是按耦合孔位置来划分，分为轴耦合，边耦合，环腔耦合、同轴耦合等。

一种是按电磁场耦合方式来划分，分为电耦合，磁耦合。

与其它结构相比，轴耦合结构对称，工艺性好，径向尺寸小，便于射线屏蔽和减轻机箱重量。