Еще в начале 20-го века Резерфорд экспериментально доказал возможность расщепления атомного ядра. В опытах, были применены частицы высоких энергий, испускаемые радием. Однако в спектре излучения их было слишком мало.
Тогда и возникла мысль о создании искусственного источника. В принципе для этих целей годилась трубка Кулиджа - праобраз электронной пушки кинескопа, работающая при напряжении 5 - 10 миллионов вольт.
Но где взять такое напряжение?
Швейцарские физики Браш, Лаиге и Урбан попытались было воспользоваться молнией, но выяснилось, как ни странно, что и она такое напряжение развивает весьма редко.
В 1929 году нужных пределов удалось достичь с помощью электростатического генератора Ван де Граафа. В одном из первых линейных ускорителей, построенных на его основе, на колоннах из электроизоляционного материала были установлены пустотелые медные шары. Конденсатор был расположен внутри одной из колонн. Это была шелковая лента, двигавшаяся через пару вращающихся шкивов. Она наэлектризовывалась, и полученный заряд отдавала сфере, потенциал которой за несколько минут достигал миллионов вольт. Собственно ускоритель располагался между шарами.
В 1931 году с помощью таких устройств были получены изотопы алюминия, а также удалось расщепить ядро лития.
Хотя научное значение экспериментов было очень велико, одновременно стало ясно, что дальнейшее развитие атомной физики потребует значительного увеличения энергии частиц. Габариты электростатических генераторов начали стремительно возрастать.
Например, построенный в Киеве в 1941 году электростатический генератор имел два десятиметровых шара. Искра между ними достигла 15 метровой длины, а работающий от генератора линейный ускоритель сообщал частицам энергию в 5,5 МэВ.
Многие ученые понимали бесперспективность такого пути и стали искать другие варианты. Частицы заставляли многократно проходить через пары трубчатых ускоряющих электродов. На каждую из них поочередно к моменту пролета частицы подавалось сравнительно невысокое напряжение, которое и подталкивало ее. Толчки сливались, сообщая частице немыслимую прежде энергию.
Ускоритель такого типа еще в 1938 году построили американцы Слоан и Лоуренс. Особенно хорошо прибор работал с ионами тяжелых атомов, например, ртути. На первых порах к его «способностям» отнеслись равнодушно. Однако через пять лет подобное устройство было применено для разделения изотопов урана при создании атомной бомбы.
