低能加速器的應用是核技術應用領域的重要分支，目前，在世界各地運行著的數千臺加速器中大多數是在工業、農業、醫療衛生等領域內得到廣泛應用的低能加速器。低能加速器在這些領域的應用，極大地改變了這些領域的面貌，創造了巨大的經濟效益和社會效益。
一、低能加速器在工業中的應用
1、 輻照加工
應用加速器產生的電子束或X射線進行輻照加工已成為化工、電力、食品、環保等行業生產的重要手段和工藝，是一種新的加工技術工藝。它廣泛應用于聚合物交聯改性、涂層固化、聚乙烯發泡、熱收縮材料、半導體改性、木材-塑料復合材料制備、食品的滅菌保鮮、煙氣輻照脫硫脫硝等加工過程。
經輻照生產的產品具有許多優良的特點，例如：聚乙烯電纜經105Gy劑量輻照后，其電學性能、熱性能都有很大提高，使用溫度輻照前為60~70℃，輻照后長期使用溫度可達120℃以上。目前，我國已有用加速器進行輻照加工的生產線40多條。
2、 無損檢測
無損檢測就是在不損傷和不破壞材料、制品或構件的情況下，就能檢測出它們內部的情況，判別內部有無缺陷�，F代無損檢測的方法很多，例如：超聲波探傷法、渦流探傷法、熒光探傷法及射線檢測法等。射線檢測法即可檢查工件表面又可檢查工件內部的缺陷。設備可以采用放射性同位素Co60產生的γ射線、X光機產生的低能X射線和電子加速器產生的高能X射線。尤其是探傷加速器的穿透本領和靈敏度高，作為一種最終檢查手段或其它探傷方法的驗證手段及在質量控制中，在大型鑄鍛焊件、大型壓力容器、反應堆壓力殼、火箭的固體燃料等工件的缺陷檢驗中得到廣泛的應用。這種探傷加速器以電子直線加速器為主要機型。
射線檢測的方法根據對透過工件的射線接受和處理方法的不同，又可把射線檢測法分為三種：
①. 射線照相法
這種方法與我們體檢時拍X光膠片相似，射線接受器是X光膠片。探傷時，將裝有X光膠片的膠片盒緊靠在被檢工件背后，用X射線對工件照射后，透過工件的射線使膠片感光，同時工件內部的真實情況就反映到膠片的乳膠上，對感光后的膠片進行處理后，就可以清楚地了解工件有無缺陷以及缺陷的種類、位置、形狀和大小。
②. 輻射成像法
這種方法的射線接受器是陣列探測器或熒光增感屏。前者就是清華大學和清華同方共同研制生產的大型集裝箱檢查系列產品。后者就是用于機場、鐵路的行李、包裹的X射線安檢系統，也可用于工業的無損檢測。這種方法配以圖像處理系統可以在線實時顯示物品內部的真實情況。
③. 工業CT
與醫用CT原理類似，CT技術即計算機輔助層析成像技術。選用加速器作為X射線源的CT技術是一種先進的無損檢測手段，主要針對大型固體火箭發動機和精密工件的檢測而發展起來。它的密度分辨率可達0.1%，比常規射線技術高一個數量級。在航天、航空、兵器、汽車制造等領域精密工件的缺陷檢測、尺寸測量、裝配結構分析等方面有重要的應用價值。
④. 離子注入
利用加速器將一定能量的離子注入到固體材料的表層，可以獲得良好的物理、化學及電學性能。半導體器件、金屬材料改性和大規模集成電路生產都應用了離子注入技術。我國現擁有各類離子注入機100多臺。其中我國自己累計生產出140多臺離子注入機，能量為150KeV~600KeV（1KeV=1×103eV），流強為0.5mA到十幾mA。
二、低能加速器在農業中的應用
作為核技術應用裝備的加速器在農業上的應用，在一些國家普遍使用已有明顯經濟效益的主要有三方面：
1、 輻照育種
加速器在輻照育種中的應用，主要是利用它產生的高能電子、X射線、快中子或質子照射作物的種子、芽、胚胎或谷物花粉等，改變農作物的遺傳特性，使它們沿優化方向發展。通過輻射誘變選育良種，在提高產量、改進品質、縮短生長期、增強抗逆性等方面起了顯著作用。馬鈴薯、小麥、水稻、棉花、大豆等作物經過輻照育種后可具有高產、早熟、矮桿及抗病蟲害等優點。
2、 輻照保鮮
輻照保鮮是繼熱處理、脫水、冷藏、化學加工等傳統的保鮮方法之后，發展起來的一種新保鮮技術。例如，對馬鈴薯、大蒜、洋蔥等經過輻照處理，可抑制其發芽，延長貯存期；對干鮮水果、蘑菇、香腸等經過輻照處理，可延長供應期和貨架期。
3、 輻照殺蟲、滅菌
目前，在農產品、食品等殺蟲滅菌普遍使用化學熏蒸法，由于使用溴甲烷、環氧乙烷等化學熏蒸法引起的殘留毒性、破壞大氣臭氧層等原因，根據蒙特利爾公約，到2005年要在全球范圍內禁止使用溴甲烷。因而利用加速器進行農產品、食品等輻照殺蟲、滅菌得以迅速發展。利用加速器產生的高能電子或X射線可以殺死農產品、食品中的寄生蟲和致病菌，這不僅可減少食品因腐敗和蟲害造成的損失，而且可提高食品的衛生檔次和附加值。
三、低能加速器在醫療衛生中的應用
隨著科學技術的進步，人民生活和質量的提高，人們對醫療衛生條件提出了更高的要求。而加速器在醫療衛生中的應用促進了醫學的發展和人類壽命的延長。目前，加速器在醫療衛生方面的應用主要有三個方面，即放射治療、醫用同位素生產以及醫療器械、醫療用品和藥品的消毒。
1、 放射治療
用于惡性腫瘤放射治療（簡稱放療）的醫用加速器是當今世界范圍內，在加速器的各種應用領域中數量最大、技術最為成熟的一種。
用于放療的加速器由50年代的感應加速器，到60年代發展了醫用電子回旋加速器，進入70年代醫用電子直線加速器逐步占據了主導地位。目前，世界上約有3000多臺醫用電子直線加速器裝備在世界各地的醫院里。
除了應用加速器產生的電子線、X射線進行放療外，還可應用加速器進行質子放療、中子放療、重離子放療和π介子放療等，這些治癌方法還處在實驗階段，實驗的結果表明，療效顯著。但這些加速器比電子直線加速器能量高得多，結構復雜得多，價格昂貴得多，尚未普及。
利用電子直線加速器開展立體定向放療，俗稱X—刀，是近年來發展的新的放療技術。這種技術與常規放療相比，可多保護15%~20%的正常組織，而腫瘤增加20%~40%的劑量，可更有效地殺滅癌細胞，從而增加放療療效。
60年代我國醫院裝備了醫用感應加速器，70年代中期醫用電子直線加速器開始裝備我國各地醫院。截止到2000年初，我國已擁有各種能量的醫用加速器約530臺，其中國產醫用加速器約230臺，進口醫用加速器約300臺。
2、 醫用同位素生產
現代核醫學廣泛使用放射性同位素診斷疾病和治療腫瘤，現在已確定為臨床應用的約80種同位素，其中有2/3是由加速器生產的，尤其是缺中子短壽命同位素只能由加速器生產。這些短壽命同位素主要應用在以下方面：
①.正電子與單光子發射計算機斷層掃描—PET與SPECT
PET是由病人先吸入或預先注射半衰期極短的發射正電子的放射性核素，通過環形安置的探測器從各個角度檢測這些放射性核素發射正電子及湮滅時發射的光子，由計算機處理后重建出切面組織的圖像。而這些短壽命的放射性核素是由小回旋加速器制備的。最短的半衰期核素如15O僅為123秒，一般為幾分鐘到1小時左右。所以，這種加速器一般裝備在使用PET的醫院里。生產PET專用短壽命的放射性核素的小回旋加速器，吸引了眾多的加速器生產廠開發研制。目前，國外幾個加速器生產廠家生產的小回旋加速器已達到幾十臺。
②.圖像獲取
利用放射性核素進行閃爍掃描或利用γ照相獲取圖像的方法，可以診斷腫瘤、檢查人體臟器和研究它們的生理生化功能和代謝狀況，獲取動態資料。例如201Tl用于心肌檢查，對早期發現冠心病和心肌梗塞的定位等是目前最靈敏的檢查手段。而這些放射性核素絕大部分也是由加速器生產的。
3、 輻照消毒
利用加速器對醫用器械、一次性醫用物品、疫苗、抗生素、中成藥的滅菌消毒是加速器在醫療衛生方面應用的一個有廣闊前途的方向。與前面介紹加速器在食品中的殺蟲、滅菌道理一樣，可取代目前應用的高溫消毒、化學消毒等方法。但滅菌需要的射線劑量要大于殺蟲所需的劑量。
