برای دستیابی به همان نتیجه در فضای کمتر، یک شتاب دهنده ذرات به نام سیکلوترون ذرات شارژ شده را مجبور می کند تا در یک مسیر دایره ای به جای یک مسیر خطی حرکت کنند. ذرات به مرکز یک حلقه تزریق می شوند و با تغییر سریع قطب دو الکترود بزرگ D شکل در بالا و پایین حلقه شتاب می یابند، که ذرات را در امتداد یک مسیر مارپیچی به سمت هدف سوق می دهد. طول شتاب دهنده خطی و اندازه الکترودهای D شکل در یک سیکلوترون به شدت انرژی حرکتی را که ذرات می توانند در این دستگاه ها به دست آورند محدود می کند. این محدودیت ها را می توان با استفاده از یکی از این دستگاه ها برطرف کرد. این محدودیت ها را می توان با استفاده از یک شتاب دهنده ذرات به نام سیکلوترون برطرف کرد. این طراحی شبیه به یک لوله ی همگام با قطر دو قطب است که در اطراف یک لوله ی قطبی است و می تواند به سرعت توسط یک لوله ی همگام با قطر دو قطب باشد.
سینکروترون