Vid FREIA-laboratoriet arbetar fysiker och ingenjörer med utveckling av partikelacceleratorer och andra vetenskapliga instrument. Partikelacceleratorer är viktiga för att möjliggöra forskning inom högenergifysik, materialvetenskap och biovetenskap. Vid CERN är till exempel ATLAS- och CMS-detektorerna beroende av partikelacceleratorn LHC. På samma sätt är röntgenspektrometrar och monokromatorer vid synkrotronljuskällor som MAXLab i Lund beroende av en elektronaccelerator för synkrotronljus. Metoder att skapa ljus med hjälp av laddade partikelstrålar är exempel på pågående forskning vid FREIA.