Cuando partículas cargadas, en particular electrones o positrones, se
aceleran de modo que realicen órbitas cerradas irradian energía
electromagnética. A velocidades relativistas, estos fotones son emitidos
hacia delante en un cono estrecho, tangente a la órbita, con energías que
van desde el infrarrojo (décimas de eV) hasta los rayos x (
1 -
50keV). Los aceleradores que hacen esto se denominan sincrotrones, y
aunque originalmente se los utilizaba preferentemente en física nuclear, se
fueron optimizando paulatinamente para la producción de rayos x.
Básicamente se dispone de una fuente de electrones o positrones que alcanzan energías de unos 100MeV mediante un acelerador lineal, de donde se introducen primero en un booster (`impulsor'), que es un sincrotrón intermedio que sirve para enfocar y acelerar el haz de electrones, pues tiene algunos tramos rectos con campos eléctricos muy intensos. De allí finalmente se inyectan con una energía de algunos GeV en el anillo de almacenamiento, que también tiene un campo eléctrico en tramos rectos para compensar las pérdidas de energía de las partículas por la emisión de radiación. Este mecanismo permite obtener un haz estable cuya vida media es de más de 20 horas.