核物理学的发展与加速器有密切的关系。回旋加速器是圆形粒子加速器种类中的第一种，它是用相刘小型的仪器获得高速度和高能量的加速装置。
回旋加速器的原理与设想，是由美国物理学家劳伦斯1930年首先提出的。劳伦斯（Ernest Orland Law rence，1901～1958）是美国伯克利大学教授，很早就选定了核物理学作为自己的科研方问。当时，为了研究核物理，劳伦斯提出了一种使粒子作曲线运动并同时加速的方案。1929年初复的一天，正当他苦思如何利用低电压获得高能粒子之际，在伯克利分校图书馆中他看到了维德罗有关直线加速器的论文，他立即想到是否有可能改变加速粒子的共振方式，例如让正离子在磁场的作用下，在两个半圆形电极之间进行回旋运动，从而得到加速的方法。
1930年的春天，劳伦斯的设想第一次得到了检验的机会。他让他的研究生爱德勒夫森（Nels Edlefson）做了两个结构相当简陋的加速器模型。用一块现成的磁铁，装成一台玻璃真空室，真空室的直径只有10.16厘米，室中固定两块半圆形的中空腔体电极，在电极间加无线电频率的高电压，把氢离子注入后，居然显示出了使离子回旋加速的效果。
1931年春天，劳伦斯得到了国家科学研究委员会的第一笔资金，使得研究工作有了迅速进展。他又让利文斯顿（M·S·Livingston）做了一只微型回旋加速器，直径（指真空室）11.43厘米，在两D形电极上加不到1000电压，竟得到了8万伏的加速效果。很快地，回旋加速器的尺寸在加大，同时也进入到标准化设计与建造的时代。
回旋加速器不仅是核物理试验中的一种重要设备，而且在工业、医疗等方面有着广泛的用途。