当今世界，武器的发展已经进入原子和分子世界，核武器就是应用了原子理论。原子物质中央的质子带正电，电子带负电，中子是中性的。被称为粒子的物质是指电子、质子、中子和其它带正、负电的离子。粒子只有被加速到光速才能作为武器使用。这些粒子束发射到空间，可熔化或破坏目标，而且在命中目标后，还会发生二次磁场作用，对目标进行破坏。
粒子束武器的基本原理
大气层内的带电粒子束，其特点是粒子束流为电子束流，而不是中性束流。在大气中，它虽有衰减，但可以传导而且宜于使用。在大气层外的真空状态，由于带电粒子之间的斥力，带电粒子束会在短时间内散发殆尽，因此中性粒子（中子）束更适合在外层空间使用。
粒子束武器一般由粒子加速器、高能脉冲电源、目标识别与跟踪系统、粒子束精确瞄准定位系统和指挥控制系统等组成。粒子束武器结构见图1所示。
加速器是粒子束武器的核心，用来产生高能粒子，并聚集成密集的束流，加速到使它能够破坏目标。目标识别与跟踪系统主要由搜索跟踪雷达、红外探测装置及微波摄像机组成。探测系统发现目标后，目标信号经数据处理装置和超高速计算机处理后，进入指挥控制系统，根据指令，定位系统跟踪并瞄准目标，同时修正地球磁场等的影响，使粒子束瞄准目标将要被击毁的位置，然后启动加速器，将粒子束发射出去。
1.带电粒子束加速器
一般使用线性铁氧体磁场感应加速器来产生高速电子束，绝对速度为每秒30万公里。俄美研制的地基粒子加速器均为质子加速器，其基本原理是: 首先把电子束发生器产生的电子进行加速，然后在高频振荡装置上振动，再在离子发生装置上把进来的质子用电子包围起来，使其进入离子加速装置进行加速，质子因接收能量而加速。在接近出口时，把电子去掉，利用磁场使之变成尖锐的高能定向束流，随后把质子束向空间发射出去。
2.中性粒子加速器
利用对原子进行加速的方法，制造出中性粒子，然后聚集成尖锐的高能定向束流，以接近光速的速度发射出去，击毁目标或使其失效。
粒子束武器的破坏机理是动能杀伤和γ、X射线破坏。粒子束不受云、雾、烟等自然环境和目标反射的影响，也不会因目标被遮蔽或受到干扰而失效，其全天候和抗干扰性能较好。粒子束直接穿入目标深处，不需要维持一定时间，有利于攻击多目标。如果粒子束没有直接命中目标，则会在目标周围产生γ、X射线，造成第二种伤害和破坏。粒子束的毁伤作用表现在: （1）使目标结构汽化或熔化; （2） 提前引爆弹头中的引信或破坏弹头的热核材料；（3）使目标中的电子设备失效或被破坏。
粒子束既可实施直接穿透目标的“硬杀伤”，也能实施局部失效的“软杀伤”。带电粒子束对目标的穿透能力极强，能量集中，脉冲发射率高，能快速改变发射方向。中性粒子束还可对目标周围产生的中子、γ、X射线进行遥测，实现对目标的识别。
粒子束武器的研制难度比激光武器大，但作为天基武器比激光武器更有前途。其主要优点是:（1）不用光学器件（如反射镜）;（2）产生粒子束的加速器非常坚固，而且加速器和磁铁不受强辐射的影响;（3）粒子束在单位立体角内向目标传输的能量比激光大，而且能贯穿目标深处。
粒子束武器的缺点主要有：（1）带电粒子在大气层中传输时，由于带电粒子与空气分子的不断碰撞，能量衰减非常快，而中性粒子不能在大气中传播;（2）带电粒子在大气中传输时散焦，因此在空气中使用的粒子束，只能打击近距离目标，而中性粒子束在外层空间传输时也有扩散;（3）受地球磁场的影响，会使光束弯曲，从而偏离原来的方向。
粒子束武器研制的技术难题：
粒子束武器的原理并不复杂，但要进入实战难度非常大。首先是能源问题。粒子束武器必须要有强大的脉冲电源。要在导弹壳体上烧个小孔，粒子束到达目标的脉冲功率须达到1013W，能量为107J。假设粒子加速器的效率为30％，即使不考虑粒子束在传输中的能量损失，加速器脉冲电源功率也至少要达到3×1013W，而目前在研的最先进的脉冲电源的功率只有107W。中性粒子束武器实用化最关键的脉冲电源功率技术是连续波甚高频(VHF)射频源。
正因为存在上述一系列技术难题，尽管俄美都在积极研究粒子束武器，但地基和天基粒子束武器目前尚处于实验室的可行性验证阶段，估计2020年以后有可能进入实战部署。美国已做的基础工作包括：进行粒子束产生、控制、定向和传播技术理论验证和实验室的试验，用加速试验台进行试验，验证中性粒子束方案的可行性，同时探讨带电粒子束方案。按照美国的天基粒子束武器方案，氢原子束的能量为200MeV，武器重量60t，用以拦截大气层外助推段和中段飞行的洲际弹道导弹的弹头。
资料：粒子束武器及其研究述评
http://www.space.cetin.net.cn/docs/ht0104/ht010415.htm
