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베타트론은 전자에만 쓸 수 있는 형태의 가속기인데 그 이름은 전자를 때때로 베타 입자라고 하는 데 기인한다. 베타트론 안에서 전자는 전자의 에너지가 커짐에 따라 세기가 강해지는 자기장의 영향으로 원운동을 한다.

전자궤도에 자기장을 만들어주는 자석은 궤도 내부에도 자기장을 만들며 이 자기장이 시간에 따라 점점 강해지면서 전자를 가속시키는 전기장을 생기게 한다. 만약 궤도 내부의 자기장세기의 평균값이 항상 궤도상 값의 2배라면 궤도의 반지름은 일정하게 유지되어 가속관을 도넛 모양으로 만들 수 있다.

자석 모양은 반지름이 큰 곳에서 자기장의 세기가 약하도록 하기 위하여 그 극 간격을 경사지게 했다. 이렇게 함으로써 궤도에서 벗어나는 입자가 원궤도로 복원하게 하는 힘을 주게 되어 빔을 모은다. 이러한 집속이론은 베타트론에 처음 쓰였는데, 이 이후로 모든 순환가속기에서 평형궤도 주위를 입자가 진동하는 것을 베타트론 진동이라고 한다. 베타트론은 이제 상업적으로 만들어지는데 주로 산업 및 의학용의 방사선사진법에 쓰일 높은 에너지의 X선을 만드는 데 이용된다.