,也不會因目標被遮蔽或受到干擾而失效,其天候和抗干擾性能較好。粒子束直接穿入目標深處,不需要維持一定時間的照射,有利于連續攻擊多個目標。即使粒子束沒有直接命中目標,也會在目標周圍產生γ、x射線,造成第二種傷害和破壞。
地基粒子束武器要解決在大氣層中的傳輸距離問題,中性粒子束散焦度低,要產生達到破壞未來加固目標所需要的1020~1021jsr的亮度非常困難。由于中性粒子束不能穿越大氣層,因此只能裝在衛星上,所以減小加速器尺寸和重量就成為另一難題。另外還要研究中性粒子破壞目標內部設備的機理。
地基粒子束武器要從地面發射粒子束,需要有足夠的射程。天基粒子束武器要在外層空間作戰,在監視和跟蹤系統方面,對傳感器要求極高,而且需要適合于部署在空間的尺寸和重量。20世紀80年代前蘇聯在哈薩克斯坦的薩雷沙甘建設的粒子束加速器占地約四個足球場大小,美國的粒子加速器也有一幢樓那么大,因此天基部署難以實現。
粒子束武器的原理并不復雜,但要進入實戰難度非常大。首先是能源問題。粒子束武器必須要有強大的脈沖電源。要在殼體上燒個小孔,粒子束到達目標的脈沖功率須達到1013,能量為107j。假設粒子加速器的效率為30,即使不考慮粒子束在傳輸中的能量損失,加速器脈沖電源功率也至少要達到3x1013,而在研的最先進的脈沖電源的功率只有107。中性粒子束武器實用化最關鍵的脈沖電源功率技術是連續波甚高頻(vhf)射頻源。
粒子束武器的投射物速度接近光速,可以迅速射擊目標,也能靈活調整射擊方向,又可同時攔截多批多個目標。只要能源供應充足,能連續戰斗。此外,粒子束武器不受氣象條件的限制,未來戰爭中,它是稱職的衛士,也是超級殺手。
粒子束武器的研制難度比激光武器大,但作為天基武器比激光武器更有前途。其主要優點是
(1)不用光學器件(如反射鏡);
(2)產生粒子束的加速器非常堅固,而且加速器和磁鐵不受強輻射的影響;
(3)粒子束在單位立體角內向目標傳輸的能量比激光大,而且能貫穿到目標深處。
粒子束武器的缺點主要有
(1)帶電粒子在大氣層中傳輸時,由于帶電粒子與空氣分子的不斷碰撞,粒子束的能量衰減非常快;
(2)帶電粒子在大氣中傳輸時散焦,因此在空氣中使用的粒子束,只能打擊近距離目標,而中性粒子束在外層空間傳輸時也有擴散;
(3)受地球大氣層空氣折射的影響,會使光束彎曲,從而偏離原來的方向。
(4)需要大量的能量支持運作。
n預警衛星多次發現大氣層上有大量帶有氚的氣體氫,認為可能是發射帶電粒子束造成的。1976年,美國預警衛星探測到前蘇聯在哈薩克斯坦的沙漠地帶進行了產生帶電粒子束的核聚變型脈沖電磁流體發動機的試驗。對粒子束武器的研究,前蘇聯是從1974年開始的,美國是從1978年開始的,20世紀80年代中期開始在實驗室進行理論驗證。
20世紀70年代中期以來,前蘇聯在電離層和大氣層外的宇宙系列衛星、載人飛船和禮炮號空間站上進行了8次帶電粒子束傳導方法試驗;在列寧格勒地區進行過粒子束武器的地上試驗,試驗裝置有線性電磁感應加速器、γ射線儀器、x射線儀器、磁力存儲器和多頻道超高壓開關等,而且進行過帶電粒子束對洲際彈道、宇宙飛船以及固體燃料目標的照射試驗。
1978年,前蘇聯在東德制造了使用1000v質子加速技術的05v、80j、16層7列的粒子束產生裝置。
n海軍在20世紀70年代建立了開發粒子束武器