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。
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。
OLS、M国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。
蓝色星球M国研究产生中性粒子的方案是：将负离子在加速器中加速并聚集，在加速器的出口处去掉多余的电子，变成中性氢原子束发射出去，并且要求这一过程确保氢原子束的质量和能量。
中性粒子束武器要进入作战使用，必须有一定数量的卫星进行早期预警和探测。预警卫星将探测目标的数据送往地面站，需要特定卫星网和惯性导航系统来实时测定卫星和目标的位置，以及在卫星的任何方向上都能瞄准目标的姿态控制系统。
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的照射，有利于连续攻击多个目标。
即使粒子束没有直接命中目标，也会在目标周围产生γ、X射线，造成第二种伤害和破坏。
地基粒子束武器要解决在大气层中的传输距离问题，中性粒子束散焦度低，要产生达到破坏未来加固目标所需要的1020～1021J/sr的亮度非常困难。
由于中性粒子束不能穿越大气层，因此只能装在卫星上，所以减小加速器尺寸和重量就成为另一难题。另外还要研究中性粒子破坏目标内部设备的机理。
地基粒子束武器要从地面发射粒子束，需要有足够的射程。天基粒子束武器要在外层空间作战，在监视和跟踪系统方面，对传感器要求极高，而且需要适合于部署在空间的尺寸和重量。
20世纪80年代前苏联在哈萨克斯坦的萨雷沙甘建设的粒子束加速器占地约四个足球场大小，M国的粒子加速器也有一幢楼那么大，因此天基部署难以实现。
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