Electrisch geladen deeltjes, zoals bijv. alpha-stralen, electronen, protonen en deuterons, kan men tussen de platen van een geladen condensator een versnelling geven in een richting loodrecht op de condensatorplaten. De Amerikaan Lawrence ging er nu toe over in de electroden van de plaatcondensator een serie openingen te ponsen en plaatste ze vervolgens tussen de polen van een zeer zware electromagneet zodanig dat de magnetische krachtlijnen evenwijdig aan het vlak van de condensatorplaten liepen.
Nu heeft een geladen deeltje als het zich in een permanent magnetisch veld voortbeweegt, de tendens, een cirkelvormige beweging te gaan beschrijven in een vlak, loodrecht op de magnetische krachtlijnen. Had het geladen deeltje eenmaal een versnelling tussen de condensatorplaten gekregen, dan verliet het door de openingen in de condensatorplaten de condensator en beschreef onder invloed van het magnetische veld een boog, waardoor het andermaal tussen de condensatorplaten terechtkwam. De condensatorplaten dienen ondertussen snel omgepoold te zijn, anders zou het aanvankelijk versnelde deeltje bij zijn terugkeer in de condensator geremd in plaats van versneld worden, daar zijn richting nu tegengesteld aan zijn oorspronkelijke richting geworden is. Het geladen deeltje wordt op deze wijze vele malen versneld door het gevolgde principe bij herhaling toe te passen. Uiteindelijk wordt het uit zijn ten naaste bij cirkelvormige dwangbeweging verlost en vliegt dan met enorme snelheid (3; 30.000 km/sec) op een of andere stof af met als doel: reactie met de atoomkern, dus atoomsplitsing. De hierboven beschreven apparatuur heet een cyclotron.
Het grootste C. bevindt zich momenteel in Berkeley, Californië; alleen de electromagneet ervan weegt al 4000 ton. Zulke zware magneten zijn nodig om de sterke velden te leveren die het geladen deeltje tijdens zijn periodieke versnellingen in zijn baan moeten houden. De wisselspanningen nodig om de condensator afwisselend op te laden zijn van de orde van grootte van bijv. 100.000 Volt en 13.000.000 perioden per seconde.
