Принцип работы синхрофазотрона основан на ускорении заряженных частиц магнитным полем. 5

Процесс происходит так: частицы разгоняют в линейном ускорителе (инжекторе), затем они попадают в кольцо синхрофазотрона, где ускоряются практически до скорости света, совершая несколько сотен тысяч кругов. 4

Некоторые этапы работы:

1. Рождение заряженных частиц в источнике ионов. 2 Для тяжёлых ядер используется электронно-струнный источник, для лёгких — лазерный. 2
2. Сепарация частиц. 2 Частицы с нужным зарядом попадают в каскад линейного ускорителя, где ускоряются до энергии 3,2 МэВ/н — минимальной энергии, с которой бустер способен подхватить пучок. 2
3. Ускорение в бустере. 2 Здесь же на канале есть управляющие элементы, например, четырёхполюсная линза, пролетая через которую пучок сжимается. 2
4. Управление пучком. 2 Для этого используются магниты, подавая ток на обмотки которых, можно изменить конфигурацию магнитного поля таким образом, чтобы пучок отклонялся на необходимую величину. 2
5. Попадание частиц в экспериментальный корпус. 4 Здесь учёные-физики с помощью гигантских магнитов направляют их в одну из мишеней. 4 После столкновения с мишенью осколки улавливаются детекторами. 4