Сильното́чные ускори́тели, установки для получения потоков заряженных частиц (ионов и электронов), электрические токи которых достигают 10⁴ А и более. Возникающие в сильноточных ускорителях потоки частиц, в которых собственные электромагнитные поля оказывают определяющее воздействие на динамику самого потока, называют сильноточными пучками.

Сильноточные ускорители состоят из мощного высоковольтного импульсного генератора и вакуумного диода. На электроды диода подают электрическое напряжение импульсного генератора (порядка 10⁶ В), создавая между ними кратковременное электрическое поле. В этом поле заряженные частицы ускоряются, образуя ток такой величины, что порождаемое им электромагнитное поле оказывает определяющее воздействие на движение породивших его частиц. Управлять сильноточными пучками при помощи магнитов (как это делается в традиционных ускорителях заряженных частиц) невозможно.

Одноимённо заряженные частицы пучка отталкиваются по закону Кулона; одновременно с этим частицы, движущиеся параллельно и в одном направлении, представляют собой электрические токи и притягиваются по закону Ампера. В вакууме сила отталкивания превышает силу притяжения и её необходимо компенсировать для создания устойчивого пучка. Кроме того, движущиеся заряженные частицы создают вокруг себя магнитное поле; при высокой интенсивности пучков потери энергии на его создание возрастают и могут сделать ускорение неэффективным. Эти нежелательные эффекты контролируют, распространяя пучок не в вакууме, а в плазме: наличие в объёме заряженных частиц противоположного знака позволяет компенсировать силу отталкивания, а потери на создание магнитного поля значительно уменьшаются из-за возникновения в проводящей среде скин-эффекта. Это позволяет добиться эффективного, контролируемого и устойчивого распространения сильноточного пучка.

Источником заряженных частиц в сильноточных ускорителях служат электроды диода, с поверхности которых под действием приложенного напряжения происходит эмиссия электронов и ионов. В обычных условиях ионный ток пренебрежимо мал и в диоде течёт электронный ток. Магнитное поле, создаваемое пучком, существенно искривляет траектории электронов вследствие прецессии Лармора, так что пучок получается слабо сфокусированным. Поскольку ионы тяжелее электронов, их траектории изменяются незначительно, что позволяет получить в сильноточных ускорителях ионный пучок с малым угловым разбросом. Для создания ионного тока в диоде сопутствующий электронный ток искусственно подавляют: зазор между анодом и катодом увеличивают так, чтобы он был больше ларморовского радиуса электронов. Тогда электронный ток в диоде не будет распространяться и основной ток будет образован ионами. Для создания ионных пучков анод диода изготавливают с применением специального диэлектрика. Однако ионный ток получается неустойчивым, поэтому возможность его технического применения затруднена.

Первые идеи создания сильноточных пучков появились в середине 20 в. Активная разработка сильноточных ускорителей началась в 1970-х гг., когда возникла идея о возможности применения сильноточных пучков для инерциального управляемого термоядерного синтеза. На начало 21 в. сильноточные ускорители нашли применение в промышленности (например, для изучения структуры материалов, модификации их поверхностных слоёв с целью повышения износостойкости или закаливания), а также в радиационном материаловедении (для создания мощного рентгеновского излучения, позволяющего имитировать и исследовать воздействие ядерного взрыва на аппаратуру и материалы).