Sünkrotron

Üks võimalus relativistlike suuruste saavutamiseks on kasutada osakeste kiirendajana magnetvälja ja seda suurendada. Selliseid seadeldisi kutsutakse sünkrotonideks ja tänapäeval võivad need olla tohutult suured. Suurin selline sünkrotron asus CERNis (European Center for Nuclear Researsh) ja selle raadius on 1.1 km. Selline masin suutis kiirendada prootonit 500GeV energiani. Uus Tervatron Fermilaboratooriumis USAs kasutab prootonite kiirendamiseks ülijuhtivaid magneteid, millega suudetakse prootnile anda energia, mis on peaaegu 1000GeV = 1TeV (sellest ka selle kiirendi nimi; 1TeV = 1012 eV). Need suured sünkrotronid ei kasuta tohutult suuri magneteid, mille raadius on 1 km vaid kitsast magnetite ringi, kus iga magnet asetsb samal raadiusel. Magnetid on katkestatud väikeste avadega, kus kõrge pinge abil kiirendatakse osakesi. Et osaksei kiirendisse süstida, peavad nad liikuma ringikujuliselt konstantse raadiusega. See on teostatav andes neile algselt märkimisväärne energia palju väiksemas kiirendis ja siis aeglaselt suurendades magnetvälja kiiruseni suures sünkrotronis.
Probleemiks kiirendite juures on see et kiirenev elektrilaeng kiirgab elektromagnetenergiat. Iooni või elektroni kiirendades läheb märkimisväärne energia kiirgamise tõttu kaduma. Efekt kasvab kiiruse kasvades ja on eriti tähtis ringikujulistes masinates, kus tsentripedaal kiirendus on peamine, eriti sünkrotronides, seda nähtust kutsutakse ka sünkrotroni radiatsiooniks.