電子感應加速器發明者克斯特

❶ 電子的實驗理論

根據普朗克關系式，光子的頻率與能量成正比。當一個束縛電子躍遷於原子的不同能級的軌域之間時，束縛電子會吸收或發射具有特定頻率的光子。例如，當照射寬頻光譜的光源於原子時，很明顯特別的吸收光譜會出現於透射輻射的光譜。每一種元素或分子會顯示出一組特別的吸收光譜，像氫光譜。光譜學專門研究測量這些譜線的強度和寬度。細心分析這些數據，即可得知物質的組成元素和物理性質。
在實驗室操控條件下，電子與其它粒子的相互作用，可以用粒子探測器。來仔細觀察。電子的特徵性質，像質量、自旋和電荷等等，都可以加以測量檢驗。四極離子阱和潘寧阱。可以長時間地將帶電粒子限制於一個很小的區域。這樣，科學家可以准確地測量帶電粒子的性質。例如，在一次實驗中，一個電子被限制於潘寧阱的時間長達10個月之久。
1980年，電子磁矩的實驗值已經准確到11個位數。在那時候，是所有測得的物理常數中，最准確的一個。於2008年2月，隆德大學的一組物理團隊首先拍攝到電子能量分布的視訊影像。科學家使用非常短暫的閃光，稱為阿托秒。脈沖，率先捕捉到電子的實際運動狀況。
在固態物質內，電子的分布可以用角分辨光電子譜來顯像。應用光電效應理論，這科技照射高能量輻射於樣品，然後測量光電發射的電子動能分布和方向分布等等數據。仔細地分析這些數據，即可推論固態物質的電子結構。 美國物理學家羅伯特·密立根於1909年做了一個著名實驗，准確地測量出電子的帶電量。這實驗稱為油滴實驗。在這實驗里，他使用電場的庫侖力來平衡帶電油滴所感受到的引力。從電場強度，他計算出油滴的帶電量。他的儀器可以測量出含有1～150個離子的油滴的帶電量，誤差小於0.3%。他發現每一顆油滴的帶電量都是同一常數的倍數，因此，他推論這常數必是電子的帶電量。
湯姆遜和學生約翰·湯森德John Townsend。使用電解的離子氣體來將過飽和水蒸氣凝結，經過測量帶電水珠粒的帶電量，他也得到了相似結果。於1911年，亞伯蘭·約費Abram Ioffe。使用帶電金屬微粒子，獨立地得到同樣的結果．他發表這結果於1911年。但是，油滴比水滴更穩定，油滴的蒸發率較低，比較適合更持久的精準實驗。
二十世紀初，實驗者發現，快速移動的帶電粒子會在經過的路徑，使過冷卻、過飽和的水蒸氣凝結成小霧珠。於1911年，應用這理論，查爾斯·威耳遜設計出雲室儀器。實驗者可以用照相機拍攝快速移動電子的軌道。這是早期研究基本粒子的重要儀器。 在不同的時代，人們對電子在原子中的存在方式有過各種不同的推測。
最早的原子模型是湯姆孫的梅子布丁模型。發表於1904年，湯姆遜認為電子在原子中均勻排列，就像帶正電布丁中的帶負電梅子一樣。1909年，著名的盧瑟福散射實驗徹底地推翻了這模型。
盧瑟福根據他的實驗結果，於1911年，設計出盧瑟福模型。在這模型里，原子的絕大部分質量都集中在小小的原子核中，原子的絕大部分都是真空。而電子則像行星圍繞太陽運轉一樣圍繞著原子核運轉。這一模型對後世產生了巨大影響，直到現在，許多高科技組織和單位仍然使用電子圍繞著原子核的原子圖像來代表自己。
在經典力學的框架之下，行星軌道模型有一個嚴重的問題不能解釋：呈加速度運動的電子會產生電磁波，而產生電磁波就要消耗能量；最終，耗盡能量的電子將會一頭撞上原子核（就像能量耗盡的人造衛星最終會進入地球大氣層）。於1913年，尼爾斯·玻爾提出了玻爾模型。在這模型中，電子運動於原子核外某一特定的軌域。距離原子核越遠的軌域能量越高。電子躍遷到距離原子核更近的軌域時，會以光子的形式釋放出能量。相反的，從低能級軌域到高能級軌域則會吸收能量。藉著這些量子化軌域，玻爾正確地計算出氫原子光譜。但是，使用玻爾模型，並不能夠解釋譜線的相對強度，也無法計算出更復雜原子的光譜。這些難題，尚待後來量子力學的解釋。
1916年，美國物理化學家吉爾伯特·路易士成功地解釋了原子與原子之間的相互作用。他建議兩個原子之間一對共用的電子形成了共價鍵。於1923年，沃爾特·海特勒Walter Heitler和弗里茨·倫敦Fritz London應用量子力學的理論，完整地解釋清楚電子對產生和化學鍵形成的原因。於1919年，歐文·朗繆爾將路易士的立方原子模型cubical atom。加以發揮，建議所有電子都分布於一層層同心的（接近同心的）、等厚度的球形殼。他又將這些球形殼分為幾個部分，每一個部分都含有一對電子。使用這模型，他能夠解釋周期表內每一個元素的周期性化學性質。
於1924年，奧地利物理學家沃爾夫岡·泡利用一組參數來解釋原子的殼層結構。這一組的四個參數，決定了電子的量子態。每一個量子態只能容許一個電子佔有。（這禁止多於一個電子佔有同樣的量子態的規則，稱為泡利不相容原理）。這一組參數的前三個參數分別為主量子數、角量子數和磁量子數。第四個參數可以有兩個不同的數值。於1925年，荷蘭物理學家撒姆耳·高斯密特Samuel Abraham Goudsmit和喬治·烏倫貝克George Uhlenbeck提出了第四個參數所代表的物理機制。他們認為電子，除了運動軌域的角動量以外，可能會擁有內在的角動量，稱為自旋，可以用來解釋先前在實驗里，用高解析度光譜儀觀測到的神秘的譜線分裂。這現象稱為精細結構分裂。 於1924年，法國物理學家路易·德布羅意在他的博士論文《Recherches sur la théorie des quanta》（《Research on Quantum Theory》）里，提出了德布羅意假說，假設所有物質都擁有像光子一樣的波粒二象性；也就是說，在適當的條件下，電子和其它物質會顯示出粒子或波動的性質。假若，物理實驗能夠顯示出，隨著時間演化，粒子運動於空間軌道的局域位置，則這實驗明確地顯示了粒子性質。像光波一類的波動，通過雙縫實驗的雙縫後，會產生干涉圖案於探測屏障。這現象毫無疑問地分辨出波動性質。於1927年，英國物理學家喬治·湯姆孫用金屬薄膜，美國物理學家柯林頓·戴維孫和雷斯特·革末用鎳晶體，分別發現了電子的干涉效應。
德布羅意的博士論文給予埃爾溫·薛定諤很大的啟示：既然粒子具有波動性，那必定有一個波動方程，能夠完全地描述這粒子的物理行為。於1926年，薛定諤想出了薛定諤方程。這方程能夠描述電子波的傳播機制。它並不能命定性地給出電子的明確運動軌道，電子在任意時間的位置。但是，它可以計算出電子處於某位置的幾率，也就是說，在某位置找到電子的幾率。薛定諤用自己想出的方程來計算氫原子的譜線，得到了與用玻爾模型的預測相同的答案（更詳細資料，請參閱氫原子）。薛定諤方程的波動概念，為量子力學創立了一個新的發展平台。再進一步將電子的自旋和幾個電子的互相作用納入考量，薛定諤方程也能夠給出電子在其它原子序較高的原子內的電子組態。
於1928年，保羅·狄拉克研究出狄拉克方程。這公式能夠描述相對論性電子的物理行為。相對論性電子是移動的速度接近光速的電子。為了要解釋狄拉克方程的自由電子解所遇到的反常的負能量態問題，狄拉克提出了一個真空模形，稱為狄拉克之海：即真空是擠滿了具有負能量的粒子的無限海。因此，他預言宇宙中存在有正子（電子的反物質搭配）。於1932年，卡爾·安德森在宇宙射線實驗中首先證實了正子的存在。
於1947年，威利斯·蘭姆在與研究生羅伯特·雷瑟福Robert Retherford合作的實驗中，發現氫原子的某些應該不會有能量差值的簡並態，竟然出現很小的能量差值。這現象稱為蘭姆位移。大約同年代，波利卡普·庫施助手模板和亨利·福立Henry Foley。在共同完成的一個實驗中，發現電子的異常磁矩，即電子的磁矩比狄拉克理論的預估稍微大一點。為了解釋這些現象，朝永振一郎、朱利安·施溫格和理察·費曼，於1940年代，創建了量子電動力學。 二十世紀的前半世紀，粒子加速器運作所需的理論與設備都已發展成熟。物理學家可以開始更進一步的研究亞原子粒子的性質。1942年，唐納德·克斯特Donald Kerst。首先成功地使用電磁感應將電子加速至高能量。在他領導下，貝他加速器最初的能量達到2.3MeV；後來，能量更達到300MeV。1947年，在通用電器實驗室，使用一台70MeV電子同步加速器，物理學家發現了同步輻射，移動於磁場的相對論性電子因為加速度而發射的輻射。
1968年，第一座粒子束能量高達1.5GeV的粒子對撞機，名為大儲存環對撞機ADONE。在義大利的核子物理國家研究院。開始運作。這座對撞機能夠將電子和正子反方向地分別加速。與用電子碰撞一個靜止標靶相比較，這方法能夠有效地使對撞能量增加一倍。從1989年運做到2000年，位於瑞士日內瓦近郊，歐洲核子研究組織的大型電子正子對撞器，能夠實現高達209GeV的對撞能量。這對撞器曾經完成多項實驗，對於考練與核對粒子物理學的標准模型的正確性有莫大的貢獻。 電子的質量出現在亞原子領域的許多基本法則里，但是由於粒子的質量極小，直接測量非常困難。一個物理學家小組克服了這些挑戰，得出了迄今為止最精確的電子質量測量結果。
將一個電子束縛在中空的碳原子核中，並將該合成原子放入了名為彭寧離子阱的均勻電磁場中。在彭寧離子阱中，該原子開始出現穩定頻率的振盪。該研究小組利用微波射擊這個被捕獲的原子，導致電子自旋上下翻轉。通過將原子旋轉運動的頻率與自旋翻轉的微波的頻率進行對比，研究人員使用量子電動力學方程得到了電子的質量。

❷ 伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的學術研究

伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校強調學術研究，2013年，僅在科學及工程方面的研發費用就達到7.43億美元。該大學從美國國家科學基金會（NSF）獲得研究經費量年年在全美名列第一，SCI論文總數在全美名列前5位。位於該大學的美國國家超級計算應用中心(NCSA）在高性能計算、網路和資訊技術的研究和部署領域，一直處於世界領先的地位。大學不僅設有逾150個研究中心、實驗室及研究所，而且教員多是國家級學術機構的傑出會員，這些國家級學術機構包括美國國家科學院、美國國家工程學院、美國人文與科學院等等。
建校以來，伊利諾伊大學厄巴納―香檳分校取得了舉世矚目的科學成就，造就了無數國家棟梁和社會精英。特別是進入二十世紀以後，1940年唐納德·克斯特在伊利諾伊大學建立了世界上第一個電子感應加速器；其後厄巴納―香檳分校研製出了世界上第一台數字計算機伊利埃克一號；教授約翰·巴丁發明晶體管、提出低溫超導理論（BCS理論），歷史上第一次在同一領域（固態理論）中兩次獲得諾貝爾獎；教授哈肯與阿佩爾合作在計算機完成了四色定理的證明；網路神童馬克·安德森在該校設計出第一個網路瀏覽器軟體Mosaic（莫塞克）及Netscape（導航者），使得互聯網真正實現了大眾化；校友傑克·基爾比首創的集成電路是信息時代最為重要的一項發明；校友姚期智是首點陣圖靈獎華人得主；華羅庚曾任該校教授；敢講真話的清華大學水利系教授黃萬里是該校博士；參與研製人工合成牛胰島素的北大化學系教授邢其毅也是該校博士；竺可楨早年曾在該校攻讀農學；菲律賓前總統拉莫斯是該校土木工程碩士；一度超過比爾·蓋茨成為世界首富的甲骨文公司董事長兼首席執官拉里·埃里森曾在該校讀書；AMD創始人兼首席執官傑里·桑德斯是該校電子工程學士；通用電氣董事長兼首席執官傑克·韋爾奇是該校化工博士；兩獲奧斯卡金像獎最佳導演李安是該校戲劇系學士。
截至2015年，伊利諾大學厄巴納―香檳分校共有23位教授及校友榮獲過諾貝爾獎（其中有11位畢業自該校），在美國公立大學中僅次於加州大學伯克利分校；還有23位教授及校友榮獲過普利策新聞獎（其中校友21位）；2位校友榮獲過圖靈獎(被視為是計算機科學界的諾貝爾獎）；1位教授榮獲過菲爾茲獎（被視為是數學界的諾貝爾獎），11位教授榮獲過美國國家科學獎章。現任教授中有2位普利策獎得主、22位美國國家科學院院士、28位美國國家工程院院士。

❸ 電子感應加速器的基本原理

在電磁鐵的兩極間有一環形真空室，電磁鐵受交變電流激發，在兩極間產生一個由中心向外逐漸減弱、並具有對稱分布的交變磁場，這個交變磁場又在真空室內激發感生電場，其電場線是一系列繞磁感應線的同心圓，這時，若用電子槍把電子沿切線方向射入環形真空室，電子將受到環形真空室中的感生電場E的作用而被加速，同時，電子還受到真空室所在處磁場的洛倫茲力的作用，使電子在半徑為R的圓形軌道上運動。
應用感應電場加速電子的電子感應加速器( betatron ) ，是感生電場存在的最重要的例證之一。早在1932年J.斯萊皮恩就提出利用感應電場加速電子的想法，接著也有不少人進行了這方面的研究，但他們都沒有成功，直到1940年D.W.克斯特解決了電子軌道的穩定問題以後，才建成了第一台電子感應加速器，把電子加速到2.3MeV。隨後這種加速器發展得很快，1942年建成了20MeV的電子感應加速器,1945年建成了100MeV的電子感應加速器 。
在電子感應加速器的示意圖中，磁軛和磁極均用硅鋼片製成。在上下圓形磁極間的氣隙中放置用優質玻璃或陶瓷材料做成的環形真空盒。在真空盒內，需要保持Torr的真空度。當電磁鐵繞組通以交變電流,產生交變磁場時，在真空盒所包圍的區域內的磁通量也隨時間變化，這時真空盒空間內也就產生感應渦旋電場。因磁場分布是軸對稱的，所以感應電場的電力線是閉合的同心圓族，其中一條同真空盒軸線相一致。如果用電子槍沿電力線方向將電子注入到真空盒內，那麼這些電子將在渦旋電場作用下得到加速。
在磁場由弱變強的增長過程中，電子在真空盒裡可回轉幾兆圈，被加速而獲得幾兆電子伏甚至上百兆電子伏的能量。磁場增長到最大值後下降，由強變弱恢復到初始值；這時間內它所產生的渦旋電場方向同電子運動方向相反。因此，應當在電場改變方向之前就把電子引出來；或使高能電子打在鎢、鉑等金屬靶上，通過軔致輻射產生γ射線。可見，電子感應加速器的射線輸出是脈沖式的，每秒鍾的脈沖數就等於交變磁場的頻率。電子感應加速器的能量上限，取決於電子沿圓形軌道運動時受到較大的向心加速作用而產生的能量輻射損失。這種輻射損失，是隨電子能量的四次方迅速增長的。只有採取特殊措施來補償這一能量損失，才能維持電子的軌道半徑不變，使電子能量進一步提高。不過，在電子感應加速器中補償起來比較困難，所以用感應加速器方法很難把電子加速到很高能量，到目前為止，這種加速器所達到的最高能量是315MeV。
另一方面，由於電子的能量正比於Bo·ro值,而Bo值受一定條件的限制，所以要繼續提高能量便需要更大的電磁鐵以加大Ro值，致使造價隨能量的2～3次方增加。因此，需要很高能量的電子束時，一般選用電子同步加速器或電子直線加速器。
在電磁鐵的兩極之間安置一個環形真空室，當用交變電流勵磁電磁鐵時，在環形室內就會感生出很強的、同心環狀的有旋電場。用電子槍將電子注入環形室，電子在有旋電場的作用下被加速，並在洛倫茲力的作用下，沿圓形軌道運動。由於磁場和感生電場都是交變的，所以在交變電流的一個周期內，只有當感生電場的方向與電子繞行的方向相反時，電子才能得到加速。因而，要求每次注入電子束並使它加速後，在電場尚未改變方向前就將已加速的電子束從加速器中引出。由於用電子槍注入真空室的電子束已經具有一定的速度，在電場方向改變前的短短時間內，電子束已經在環內繞行幾十萬圈，並且一直受到電場加速，所以，可以獲得能量相當高的電子。例如一個100 MeV的電子感應加速器，能使電子速度加速到0.999986c 。

❹ 伊利諾伊大學的分校介紹

伊利諾伊大學厄巴納―香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign，縮寫為UIUC）是伊利諾伊大學系統的旗艦（主校區），創建於1867年，位於伊利諾伊州幽靜的雙子城：厄巴納―香檳市，是一所享有世界聲望的一流研究型大學。該校在《美國新聞與世界報道》2015年美國綜合大學排名第41位，美國公立大學排名第11位，世界大學排名第35位；在《泰晤士高等教育》2014年世界大學排名第29位；在《上海交通大學》2014年世界大學學術排名第28位。該校是美國大學協會（AAU）成員，美國「十大聯盟（Big Ten）」創始成員，被譽為「公立常春藤」，與加州大學伯克利分校及密歇根大學並稱「美國公立大學三巨頭」。該校還是最多元化、國際化的大學之一，其國際學生人數在全美大學排名第三，位列美國公立大學榜首。該校一直致力於卓越的研究、教學和公眾參與，很多學科素負盛名，其工程學院在全美乃至世界堪稱至尊級的地位，始終位於美國大學工程院排名前五，幾乎所有工程專業均在全美排名前十，電氣、計算機、土木、材料、農業、環境、機械等專業排名全美前五。該校的商學院也具有極強的實力，其會計、金融等專業為全美一流水平，會計專業位列全美第二。 學術研究 香檳分校十分注重學術研究，2012年，僅在科學及工程方面的研究經費就達到5.84億美金。該大學從美國國家科學基金會（NSF）獲得研究經費量年年在全美名列第一，SCI論文總數在全美名列前5位。位於該大學的美國國家超級計算應用中心 (NCSA）在高性能計算、網路和資訊技術的研究和部署領域，一直處於世界領先的地位。大學不僅設有逾150個研究中心、實驗室及研究所，而且教員多是國家級學術機構的傑出會員，這些國家級學術機構包括美國國家科學院、美國國家工程學院、美國人文與科學院等。
建校以來，香檳分校學術研究碩果累累，成就了一大批科學巨匠，為社會發展作了巨大貢獻。特別是進入二十世紀以後，1940年唐納德·克斯特在伊利諾伊大學建立了世界上第一個電子感應加速器；其後香檳分校研製出了世界上第一台數字計算機伊利埃克一號；教授約翰·巴丁發明晶體管、提出低溫超導理論（BCS理論），歷史上第一次在同一領域（固態理論）中兩次獲得諾貝爾獎；教授哈肯與阿佩爾合作在計算機完成了四色定理的證明；網路神童馬克·安德森在該校設計出第一個網路瀏覽器軟體Mosaic（莫塞克）及Netscape（導航者），使得互聯網真正實現了大眾化；校友傑克·基爾比首創的集成電路是信息時代最為重要的一項發明；校友姚期智是首點陣圖靈獎華人得主；華羅庚曾任該校教授；敢講真話的清華大學水利系教授黃萬里是該校博士；參與研製人工合成牛胰島素的北大化學系教授邢其毅也是該校博士；竺可楨早年曾在該校攻讀農學；菲律賓前總統拉莫斯是該校土木工程碩士；一度超過比爾·蓋茨成為世界首富的甲骨文公司董事長兼首席執官拉里·埃里森曾在該校讀書；AMD創始人兼首席執官傑里·桑德斯是該校電子工程學士；通用電氣董事長兼首席執官傑克·韋爾奇是該校化工博士；兩獲奧斯卡金像獎最佳導演李安是該校戲劇系學士。
截至2014年，香檳分校共有24位教授及校友榮獲過諾貝爾獎（其中有11位畢業自該校），在美國公立大學中僅次於加州大學伯克利分校；18位教授及校友榮獲過普利策新聞獎；2位校友榮獲過圖靈獎(被視為是計算機科學界的諾貝爾獎）；1位教授榮獲過菲爾茲獎（被視為是數學界的諾貝爾獎），11位教授榮獲過美國國家科學獎章。現任教授中有2位普利策獎得主、22位美國國家科學院院士、28位美國國家工程院院士。 院系設置 香檳分校有農業環境、應用健康、航空、商學、教育、工程、藝術、勞動與僱傭關系研究、法學、文理、圖書館信息、傳媒、普通學科、醫學、社會工作、獸醫、研究生院等十七個學院。工程學院是香檳分校科研的核心，早年學院以約翰·巴丁教授發明的晶體管技術作為出發點，在物理系的蓬勃發展下不斷分離出新的工程專業和研究所，現有26個研究中心、10個主要實驗室和9個附屬項目，還是美國國家超級計算中心和美國能源署高級火箭模擬中心所在地。該校的商學、農業、獸醫等學院也是學校的傳統強項，圖書館學院更因為龐大的藏書量而位列全美前列。 專業課程 香檳分校學科專業設置齊全，共有近200個專業學科，其最好的學科是工學和商科。除了提供了高度多元化的教育之外，其傑出的教育品質更是深獲贊揚。該校的學術水平不僅獲得《Fiske大專院校指南》5顆星的最高水平評價，也獲評為全美提供多元化課程的最佳大學之一。該校的工程、物理學、化學、心理學、會計學和大眾傳播學等專業是最強的科系，而教育、商業、人文與藝術以及法學院等學院也十分出色。
在US NEWS 2014年美國大學學科排名中，該校排名全美前10名的研究生專業有物理學、化學、計算機科學、心理學、教育學、會計學、人力資源與勞資關系、大眾傳播學、圖書館科學、音樂、數論、代數、邏輯學、微生物學。該校工程學院在全美聞名遐邇，排名在第5位，其電氣工程、計算機工程、土木工程、材料科學與工程、機械工程、核工程、農業工程、環境工程等系科都排在全美前5位，化學工程、航空航天工程、工業工程排在全美前10。根據上海交通大學2014年世界大學學術排名，香檳分校在工程領域的表現名列全世界第4，僅次於麻省理工學院、斯坦福大學和加州大學伯克利分校，領先於所有的常春藤盟校。
香檳分校在1922年頒發第一個會計專業學士學位，更在1939年頒發了全球第一個會計學博士學位。
在社會科學方面，該校的心理學科系與哈佛大學、普林斯頓大學、加州大學洛杉磯分校等院校的同類科系並列全美第五，人力資源與勞資關系專業公認為全美前三，而圖書館科學則一直以來蟬聯全美第一的位置。此外，香檳分校擁有全美最大校友關系最廣覆蓋領域最全面的精算系，是北美精算協會（Centers of Actuarial Excellence）的最早一批成員。 學校排名 1、美國大學排名（2015 US NEWS）
①本科排名
美國大學綜合排名第41位
美國公立大學排名第11位
工科排名第6位
航空/航天專業排名第7位
生物/農業專業排名第1位
土木專業排名第1位
計算機專業排名第5位
電氣/電子/通信專業排名第4位
工程科學/工程物理專業排名第1位
環境/環境健康專業排名第5位
材料專業排名第2位
機械專業排名第6位
會計專業排名第2位
保險專業排名第8位
房地產專業排名第10位
②研究生院排名
商學院排名第35位
教育學院排名第26位
工程學院排名第6位
法學院排名第40名（因受兩年前數據造假影響而被懲罰性降低排名，未來應會回到20左右）
2、世界大學排名
①綜合排名
2015年US NEWS世界大學排名第35位
2014年上海交通大學世界大學學術排名第28位
201314 QS世界大學排名第56位
201314 泰晤士高等教育世界大學排名第29位
②學科排名
2014年上海交通大學世界大學學術排名（學科領域）：
工科（工程、技術和計算機科學）世界排名第4位
生命科學（生命科學）世界排名第21位
理科（數學與自然科學）世界排名第38位
社會科學世界排名第38位 校園和建築 香檳分校位於密歇根湖以南的平原上，地勢平坦，為伊利諾伊州傳統農業區。這里屬於溫帶大陸性氣候，四季分明，夏秋兩季乾旱，春冬兩季受湖區影響降雪較多。學校交通便利，北距芝加哥140英里，有高速公路聯通周邊芝加哥、印第安納波利斯和聖路易斯等城市。除了有鐵路貫穿小鎮，學校還有自己運營的機場(Williard)和航空飛行學院，機場可通航芝加哥、底特律和達拉斯。
香檳分校的建築以橘紅色為基準色。建築群圍繞核心區域沿著南北中軸線的三個小廣場。中部為主廣場，主廣場的草坪是學校最引人注目的學生休息和課外活動場所，是學校核心地標。主廣場周圍是學校文學藝術與科學學院的建築群，是學校最為傳統基礎的專業所在地。廣場北為伊利尼樓(Illini Union)，是學校的標志建築和各種活動的集中場所。樓內有娛樂廳、會議廳、閱讀室、賓館、餐廳、保齡球室、小商店、網吧等。廣場南為弗令格音樂廳。廣場東側為化學、語言、歷史樓，西側為數學、英語和行政樓。北部為巴丁廣場，該廣場附近聚集了工程學院建築。工程學院、電子、計算機、土木、工程學院圖書館以及周邊的物理系、材料系、力學系都位於格林(Green)街北側的工程學院區。在斯普林菲爾德路以北，有貝克曼研究所(Beckman Institute)和幾個實驗中心。南廣場則是被農業、動物學和與之相關的專業建築群所環繞。這些專業是大學最有特色的專業，諸如農學、獸醫在全美也是出類拔萃的。主廣場與南廣場相接的地方，有兩處較為特色的地標，一個是校園內的小試驗田，種植農業作物；一個是試驗田西側的地下圖書館，即本科生圖書館，該圖書館在地下與主圖書館有走廊連接，是本科生學習的場所。
學校有幾個體育館和一個大型體育場，紀念體育場(Memorial Stadium)完工於1923年，有座位7萬余個，可以舉辦美式足球比賽，是美國十大高校聯盟(Big Ten)友誼賽的主要賽場。學校有蘋果園住宿區(Orchard Down)和其他幾個住宿區。大學有附屬高中一所。
校園種植有北美紅橡樹，紅葉似火，秋色迷人。校園南部有一個日本園(Japenese Garden)和苗圃，春天花開似錦。校園附近還有幾個小鎮經營的公園、圖書館和博物館。整個學校安靜而美麗，是學習和研究的良好園地。


伊利諾伊大學芝加哥分校（University of Illinois at Chicago，縮寫UIC）位於伊利諾伊州芝加哥市（美國第三大城市），1982年由伊利諾伊大學在芝加哥的醫學中心（1965年組建）和芝加哥環區分校（1965年成立）合並而成，是伊利諾伊大學系統的第二個成員，是一所著名的公立研究型大學，是美國一級國家級大學之一。學校致力於創造和傳播新知識，在城市事務、醫學和健康科學領域處於領先水平，擁有全美最大的醫學院。該校有東、西、南3個校區，總面積311英畝（約1.25平方公里），是芝加哥地區規模最大的大學，有教職員近10000名，約28,000名學生分布在15個學院，培養82個領域學士、93個領域碩士和66個領域博士學生。伊利諾伊大學芝加哥分校是一所年輕的大學，2013年被泰晤士高等教育列為世界五十所年輕大學第11名。在 2016年US NEWS美國大學排名第129位，美國公立大學排名78位。 學術研究 芝加哥分校的教學及科研實力為全美所公認，是由卡內基基金會評選的88所研究型一類美國大學之一。學校一直是美國研究經費排名前50的機構之一，2014年度預算為20.8億美元，其中科研經費達3.9億美元，擁有多個專業研究中心及機構。學校的教育、工程、商學等學院及社會科學、健康科學、心理學、建築學等學科頗負盛名。
芝加哥分校有美國最大的醫學院，在伊利諾伊州的醫療系統中具有領導作用，它擁有該州主要的公共醫療中心，並作為全州醫生、牙醫、葯師、護士和其他醫護人員的主要培訓基地，其傑出表現獲得美國科學發展協會、美國人文基金會等多種國家級評鑒優良聲譽或獎項。醫學院位於學校西校區，其口腔醫學、臨床醫學、公共衛生學、葯學、護理學等都在全美屬於頂尖水平，為伊利諾伊州培養了眾多的醫學專業人士，也承擔了美國甚至世界范圍內醫學健康領域多個大型項目與工程。2014年6月24日中國衛生部人才交流服務中心與伊利諾伊大學芝加哥分校簽署了衛生和醫學人才培養合作備忘錄。
位於學校東校區的奧托（Liautaud）商學院依託芝加哥的金融中心優勢，與各個行業的結合交流十分緊密，學生有很多與世界尖端行業企業交流實習工作的機會，特別是在會計、金融、企業管理等行業有強大的關系網。
芝加哥分校的知名校友包括前CNN主播Bernard Shaw、藍調音樂家Billy Branch和著名說客Tony Podesta。 學校排名 芝加哥分校在2016 US NEWS美國大學排名如下：
①本科綜合排名
美國大學綜合排名第129位
美國公立大學排名第78位
②研究生院排名
商學院排名第92位
教育學院排名第42位
工程學院排名第63位
醫學院（初級保健）排名第82位
醫學院（研究）排名第52位 斯普林菲爾德分校（University of Illinois at Springfield，縮寫UIS） 位於伊利諾伊州斯普林菲爾德巿，是伊利諾伊大學系統中的文理科大學。學校創建於1969年，原為伊利諾伊州的州立桑格蒙大學，1995年7月1日加入伊利諾伊大學，成為伊利諾伊大學系統三所分校之一。雖然建校歷史不長，但學校在發展計劃、培養目標方面頗有特色，現已發展成為一所知名的公立大學，在US News 2015美國中西部區域大學排名中列第36位，排名升至該地區公立區域大學前列。
雅思本科6分、雅思研究生6.5分 學科優勢 斯普林菲爾德分校校園面積746英畝，有5000多名在校生，有從本科生到博士生多個學科的44個學位計劃，其中包括23個學士、20個碩士和1個公共管理博士學位，學校還設有網路教學的學位和證書計劃。學校的工程、商科較為出名，計算機、信息管理、工商管理、會計學、公共衛生、公共事務和生物學等專業深受學生青睞，政治、生物、經濟學和教育學等學科也名列前茅，會計學經常被評為全美最佳學科。
學校兼顧公立大學和私立學校的優點，提供給學生親和的學習環境和人文關懷。學校擁有數字化教學資源庫、科學規范的管理和一流的師資力量，採取小班教學的方式，使學生與老師能夠充分的互動交流溝通。學校還為學生量身定製學習方案和教學內容，改善教學質量，使學生能學有所成，並將所學知識應用於實踐中去。學校為英語為第二語言的國際學生提供密集英語課程，使學生成功入學並且為完成大學的學位課程做好准備。學校還提供網路教學，為學生節省寶貴的時間，滿足多種教學需求。
學校所在的斯普林菲爾德市是伊利諾伊的州府，也是全美最適合居住的中小城市之一，校園環境優美，設施完備，在培養公職人員方面具有其特殊的優勢，可通過參與當地社區和州政府的實習機會，提高學生在政府和公共服務方面的廣泛知識和領導能力。
斯普林菲爾德分校知名校友包括美國國防部督察長Gordon Heddell、前美國總統喬治 · 布希的白宮新聞秘書Dana Perino。 學校排名 斯普林菲爾德分校在2015 US NEWS美國大學排名如下：
①本科綜合排名
美國中西部區域大學排名第36位
美國中西部公立區域大學排名第8位
②研究生院排名
公共事務排名第87位
商學院兼職MBA第190位