Um noch höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, werden lineare Beschleuniger verwendet, die durch Kurvenstücke miteinander verbunden sind.

Die Magnetfeldstärke muss jedoch mit zunehmender Teilchenenergie anwachsen, also synchronisiert werden. Denn je größer die Energie eines Teilchens, umso stärke muss ein Magnetfeld sein, dass es auf eine Kreisbahn zwingt. Wegen des Abstimmungsaufwandes heißen solche Maschinen „Synchrotrone“. 

Der Speicherring ist eine Weiterentwicklung des Synchrotrons, in dem die Teilchen, nachdem sie ihre Zielenergie erreicht haben, noch weiter ihre Kreise ziehen, um damit die Anzahl der möglichen Zusammenstöße zu erhöhen. Denn wenn Teilchenpakete aufeinander treffen, heißt das noch lange nicht, dass auch etwas passiert:

Elektronen bei HERA legen auf diese Weise knapp elf Milliarden Kilometer zurück. Das ist einmal bis zum Rand unseres Sonnensystems und zurück.