Hauptbeschleuniger

ELBE ist ein Hochfrequenz Linearbeschleuniger, der bei einer Wellenlänge von 23 cm arbeitet. Der Hauptbeschleuniger besteht aus zwei baugleichen Beschleunigermodulen. Ein Modul enthält zwei 9-zellige Hohlraumresonatoren (Kavitäten) aus dem Material Niob (Niob-Resonator). Die Betriebstemperatur beträgt 1,8 K (superfluides Helium). Durch die Supraleitungstechnologie ist die Verlustleistung in den Beschleunigerresonatoren sehr klein (maximal 20 W pro Kavität). Dadurch ist Dauerstrichbetrieb (CW) möglich. Die Beschleunigung der aus dem Injektor kommenden Elektronenpakete auf Energien bis zu 20 Mega Elektronenvolt (MeV) je Modul bei Strahlströmen bis zu 1,6 mA (CW-Betrieb) geschieht durch die in Flugrichtung des Elektronenstrahles weisende elektrische Feldkomponente des elektromagnetischen Wechselfeldes  (beschleunigendes E-Feld) in den Niob-Resonatoren. Diese Hohlraumresonatoren dienen als Energiespeicher für die Hochfrequenzenergie. Die Hochfrequenzleistung wird von Transistor-Leistungsverstärkern verstärkt, mit Hohlleitern  transportiert und über Antennen eingekoppelt.

ELBE Beschleunigermodul

Die mit etwa 74% der Lichtgeschwindigkeit aus dem Thermionischen Injektor kommenden Elektronenpakete von maximal 1,6 mA Strahlstrom (CW) werden auf etwa 10 MeV pro 9-zelliger Kavität beschleunigt. In jeden 9-zelligen Hohlraumresonator können bis zu 20 kW HF-Leistung eingekoppelt und auf den Elektronenstrahl übertragen werden.

Beschleunigung im Hochfrequenzfeld

Die Beschleunigung geschieht im TM 010 Mode (transversal magnetisch) des Hohlraumresonators. Bei diesem Monopolmode sind die elektrischen Feldlinien parallel zur Flugbahn des Elektronenstrahles gerichtet