Hiukkasten kiihdytin, joka tunnetaan myös nimellä atomin murskaaja tai hiukkasten törmäyslaite, on laite, joka kiihdyttää subatomiset hiukkaset suurille nopeuksille ja ylläpitää niitä pienissä, yhtenäisissä säteissä. Hiukkaskiihdyttimillä on monia sovelluksia yleisessä käytössä sekä kokeellisessa ja teoreettisessa fysiikan tutkimuksessa. Suuri Hadron Collider, suurin hiukkaskiihdytin, joka oli olemassa sen rakentamisen aikana, oli suunniteltu törmäämään hiukkasiin toivoen hajottavan ne erilleen ja löytäessään teoreettisen Higgs-Boson-hiukkasen. Yksinkertaisissa televisioissa on paljon pienempiä kiihdyttimiä katodisädeputkien muodossa.
Katodisädeputket ja röntgengeneraattorit, joita monet käyttävät päivittäin, ovat molemmat esimerkkejä matalan energian hiukkaskiihdyttimistä. Katodisädeputkitelevisiossa on tyhjiöputki, joka sisältää yhden tai useamman elektronipistoolin ja välineet elektronisäteen ohjaamiseksi. Säde ohjataan tarpeen mukaan loistelampulle, josta kuvia lähetetään. Röntgengeneraattorit kiihdyttävät ja törmäävät suuria määriä röntgensäteitä raskasmetallikohteen kanssa; mikä tahansa generaattorin ja metallin välissä lisää metallia iskevien röntgenkuvioiden mallia. Lääketieteen ammattilaiset käyttävät tätä diagnosoimaan ihmiskehon sisäisiä ongelmia.
Suuritehoisia hiukkaskiihdyttimiä, kuten niitä, jotka voivat laukaista ydinreaktioita, käytetään yleensä tieteellisiin tarkoituksiin. Fysiikan kokeissa käytettävä hiukkaskiihdytin yleensä kiihdyttää subatomisten hiukkasten virtauksia vastakkaisiin suuntiin nopeuksilla lähellä valon nopeutta. Sitten he manipuloivat ja törmäävät näihin säteisiin; palkit muodostavat hiukkaset törmäävät toisiaan vasten ja hajoavat. Fyysikot käyttävät erityisiä ilmaisimia analysoidakseen hajonneita hiukkasia etsien vielä pienempiä hiukkasia. Jokainen fyysikkojen löytämä uusi hiukkanen tarjoaa oivallusmaailman kaiken aineen luonteesta ja koostumuksesta.
Monet kokeelliset hiukkasten törmätäjät, erityisesti suuri Hadronitörmäyslaite, ovat aiheuttaneet joidenkin fyysikoiden huolta riskistä, jonka tällaiset laitteet aiheuttavat paitsi tutkijoille, myös koko maapallolle. Jotkut matemaattiset teoriat osoittavat mahdollisuuden, että suuritehoinen hiukkaskiihdytin voi aiheuttaa pieniä mustia aukkoja. Useimmat fyysikot ovat kuitenkin samaa mieltä siitä, että nämä mikro -mustat aukot, jos niitä tuotetaan, eivät aiheuta juurikaan tai eivät lainkaan uhkaa, koska ne joko hajoavat vaarattomaksi Hawking -säteilyksi tai kasvavat liian hitaasti aiheuttaakseen minkäänlaista kohtuullista vaaraa.
Hiukkasten kiihdytin saattaa joillekin vaikuttaa hieman alkeelliselta työkalulta, joka muistuttaa luolan ihmisiä, jotka lyövät kiviä yhteen selvittääkseen, mitä sisällä on. Tällaisista laitteista saatu tieteellinen tietämys on kuitenkin valtava ja tulee todennäköisesti jatkumaan, kun hiukkaskiihdyttimet tulevat yhä tehokkaammiksi. Esimerkiksi elektroni löydettiin käyttämällä katodisädeputkea. Jotkut arvelevat, että Higgs-Boson-hiukkanen, jos se löydetään, voisi tarjota avaimen paljon parempaan ymmärrykseen fyysisestä maailmasta kokonaisuutena.