起源
1919年英國科學家盧瑟福(E.Rutherford)用天然放射源中能量為幾個MeV、速度為2×10厘米/秒的高速α 粒子束（即氦核）作為“炮彈”，轟擊厚度僅為0.0004厘米的金屬箔的“靶”，實現了人類科學史上第一次人工核反應。利用靶後放置的硫化鋅熒光屏測得了粒子散射的分布，發現原子核本身有結構，從而激發了人們尋求更高能量的粒子來作為“炮彈”的願望。靜電加速器（1928年）、回旋加速器（1929年）、倍壓加速器（1932年）等不同設想幾乎在同一時期提了出來，并先後建成了一批加速裝置。
1932年美國科學家柯克羅夫特（J.D.Cockcroft）和愛爾蘭科學家沃爾頓(E.T.S.Walton)建造成世界上第一台直流加速器——命名為柯克羅夫特-沃爾頓直流高壓加速器，以能量為0.4MeV的質子束轟擊锂靶，得到α 粒子和氦的核反應實驗。這是曆史上第一次用人工加速粒子實現的核反應，因此獲得了1951年的諾貝爾物理獎。1933年美國科學家凡德格拉夫(R.J.van de Graaff)發明了使用另一種産生高壓方法的高壓加速器——命名為凡德格拉夫靜電加速器。以上兩種粒子加速器均屬直流高壓型，它們能加速粒子的能量受高壓擊穿所限，大緻在10MeV。
奈辛(G.Ising)于1924年，德維羅(E.Wideroe)于1928年分别發明了用漂移管上加高頻電壓原理建成的直線加速器，由于受當時高頻技術的限制，這種加速器隻能将鉀離子加速到50keV，實用意義不大。但在此原理的啟發下，美國實驗物理學家勞倫斯(E.O.Lawrence)1932年建成了回旋加速器，并用它産生了人工放射性同位素，為此獲得了1939年的諾貝爾物理獎。這是加速器發展史上獲此殊榮的第一人。
由于被加速粒子質量、能量之間的制約，回旋加速器一般隻能将質子加速到25MeV左右，如将加速器磁場的強度設計成沿半徑方向随粒子能量同步增長，則能将質子加速到上百MeV，稱為等時性回旋加速器。
為了對原子核的結構作進一步的探索和産生新的基本粒子，必須研究能建造更高能量的粒子加速器的原理。1945年，前蘇聯科學家維克斯列爾(V.I.Veksler)和美國科學家麥克米倫(E.M.McMillan)各自獨立發現了自動穩相原理，英國科學家阿裡芳特(M.L.Oliphant)也曾建議建造基于此原理的加速器——穩相加速器。
自動穩相原理的發現是加速器發展史上的一次重大革命，它導緻一系列能突破回旋加速器能量限制的新型加速器産生：同步回旋加速器（高頻加速電場的頻率随倍加速粒子能量的增加而降低，保持了粒子回旋頻率與加速電場同步）、現代的質子直線加速器、同步加速器（使用磁場強度随粒子能量提高而增加的環形磁鐵來維持粒子運動的環形軌迹，但維持加速場的高頻頻率不變）等。
自此，加速器的建造解決了原理上的限制，但提高能量受到了經濟上的限制。随着能量的提高，回旋加速器和同步回旋加速器中使用的磁鐵重量和造價急劇上升，提高能量實際上被限制在1GeV以下。同步加速器的環形磁鐵的造價雖然大大減少，但因橫向聚焦力較差，真空盒尺寸必須很大，造成磁鐵的磁極間隙大，依然需要很重的磁鐵，要想用它把質子加速到10GeV以上仍是不現實的。
1952年美國科學家柯隆(E.D.Courant)、李溫斯頓(M.S.Livingston)和史耐德(H.S.Schneider)發表了強聚焦原理的論文，根據這個原理建造強聚焦加速器可使真空盒尺寸和磁鐵的造價大大降低，使加速器有了向更高能量發展的可能。這是加速器發展史上的又一次革命，影響巨大。此後，在環形或直線加速器中，普遍采用了強聚焦原理。
美國勞倫斯國家實驗室1954年建成的一台6.2GeV能量的弱聚焦質子同步加速器，磁鐵的總重量為1萬噸。而布魯克海文國家實驗室33GeV能量的強聚焦質子同步加速器，磁鐵總重量隻有4千噸。這說明了強聚焦原理的重大實際意義。
以上主要介紹的是質子環形加速器，對電子加速器來說情況有所不同。1940年美國科學家科斯特(D.W.Kerst，右圖)研制出世界上第一個電子感應加速器。但由于電子沿曲線運動時其切線方向不斷放射的電磁輻射造成能量的損失，電子感應加速器的能量提高受到了限制，極限約為100MeV。電子同步加速器使用電磁場提供加速能量，可以允許更大的輻射損失，極限約為10GeV。電子隻有作直線運動時沒有輻射損失，使用電磁場加速的電子直線加速器可将電子加速到50GeV，這不是理論的限度，而是造價過高的限制。
加速器的能量發展到如此水平，從實驗的角度暴露出了新的問題。使用加速器作高能物理實驗，一般是用加速的粒子轟擊靜止靶中的核子，然後研究所産生的次級粒子的動量、方向、電荷、數量等，加速粒子能參加高能反應的實際有用能量受到限制。如果采取兩束加速粒子對撞的方式，可以使加速的粒子能量充分地用于高能反應或新粒子的産生。
1960年意大利科學家(B.Touschek)首次提出了這項原理，并在意大利的Frascati國家實驗室建成了直徑約1米的AdA對撞機，驗證了原理，從此開辟了加速器發展的新紀元。
現代高能加速器基本都以對撞機的形式出現，對撞機已經能把産生高能反應的等效能量從1TeV提高到10～1000TeV，這是加速器能量發展史上的又一次根本性的飛躍。
自世界上建造第一台加速器以來，七十多年中加速器的能量大緻提高了9個數量級，同時每單位能量的造價降低了約4個數量級，如此驚人的發展速度在所有的科學領域都是少見的。
随着加速器能量的不斷提高，人類對微觀物質世界的認識逐步深入，粒子物理研究取得了巨大的成就。中國加速器的誕生
發展
正負電子在對撞機裡相向高速回旋、對撞，探測對撞産生的“碎片”——次級粒子并加以研究，就能了解物質微觀結構的許多奧秘。雖然還不能預言這些研究結果将會有什麼樣的實際應用，但可以相信，微觀奧秘的揭示一定會對人類的生活産生深遠的影響，就象電磁波的發現已成為信息時代的先導、對原子核的研究導緻了核能的廣泛應用那樣。而利用電子在對撞機裡偏轉時發生的一種光輻射——同步輻射，又可以把對分子和原子的研究，由靜态的和結構性的開拓到動态的和功能性的。
北京正負電子對撞機，于1988年10月16日首次對撞成功。這項高科技工程是1984年10月7日破土動工的，它包括以下四個主要組成部分：
1、電子注入器，
2、貯存環，
3、探測器及數據處理中心，
4、同步輻射區。
1988年10月16日淩晨5點56分，中國第一座高能加速器——北京正負電子對撞機首次對撞成功。這是中國繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛星上天之後，在高科技領域又一重大突破性成就。
北京正負電子對撞機是黨中央、國務院決策建設的高科技工程。它包括電子注入器、貯存環、探測器及數據處理中心、同步輻射區等4個主要組成部分，是由數百種、上萬台件高精尖專用設備組成的複雜的系統工程。它的建成和對撞成功，為粒子物理和同步輻射應用研究開辟了廣闊的前景，揭開了高能物理研究的 新篇章。
這項被認為是中國科學技術史上最大的科研工程，是鄧小平同志在1984年10月7日奠基破土動工的。1984至1988年來，在黨中央、國務院委托的北京正負電子對撞機工程領導小組卓有成效的組織指揮下，中國科學院高能物理研究所同中央10多個部委及所屬的幾百個工廠、研究所、高等院校近萬名科技人員、工人、幹部、解 放軍官兵，發揚自信、自立、自強的精神，充分吸取了世界先進技術，自力更生，艱苦奮鬥，頑強拚搏。
克服了重重困難，出色地完成了自行設計、研制、生産、安裝、調試任務，創造了建設速度快、投資省、質量好、水平高的奇迹。來京參加中美高能合作會議的李政道教授說，北京正負電子對撞機對撞成功，是國際高能物理界的一件大事。僅用4年時間就完成了如此複雜的高技術工程，這樣快的速度在國際上是不多的。它能一次對撞成功，表明對撞機的各種設備、部件的質量、安裝調試的水平在世界上也屬一流。
據中國科學院有關人士說，北京正負電子對撞機今後将建設成為對外開放的國家實驗室，根據它同時具有粒子物理和同步輻射應用研究的特點，它将成為跨部門、跨學科共同享用的實驗研究基地。
