本节前面已经谈到，电场的形态可以分为“无旋场”和“有旋场”两类。“无旋场”是从正电荷发出，到负电荷终止，医用电子直线加速器所采用的就是“动态无旋电场”，即动态“无旋场”；而“有旋场”是一种封闭的、无头无尾的电场，它是通过电磁感应而产生的。根据电磁场理论可知，当磁场强度随时间变化时，就会在磁场的垂直面上感应产生涡旋电场，由于电子在任何形式的电场中都会受到电场力的作用，所以这种“有旋电场”也可以用来加速电子。电子感应加速器的基本工作原理正是采用动态“有旋电场”的加速原理而设计的。
电子感应加速器（Betatron）的基本结构与工作原理，见图1-3-2。
图1-3-2 电子感应加速器的基本结构与工作原理
图1-3-2A表示电子感应加速器的基本结构原理。图中的加速腔是一个由高强度玻璃或陶瓷制成的环形真空盒，盒内通常要保持高达10-7托（Torr）的真空度；在加速腔的上、下两侧分别安装了两个由电磁铁构成的磁极；当在电磁铁的激励线圈内通以市频或3倍频的正弦交流电流时，两个磁极间就会产生相应频率的交变磁场，并在磁极间和加速腔内感应产生垂直于磁极平面的交变涡旋电场，电子感应加速器就是利用这种“有旋电场”来加速电子的。图1-3-2B所示波形表示环形加速腔内的涡旋电场波形，被加速的电子通常以几十keV（例如图中40keV）的初速度注入环形加速腔内。由图可见，如果在A点所示相位注入电子，那么，电子能量就会随着涡旋电场强度的增加而增加。随着电子能量的增加，电子的轨道半径本应持续增大，但由于在加速腔内的电子轨道上也有交变磁场存在，而磁场的作用是维持电子的圆周运动。因此，我们知道，这种交变磁场的强度与涡旋电场强度是同步变化的，如果因电子能量增加而使轨道半径增加的量，正好等于轨道上因磁场增加导致电子弯曲的量，那么，电子就会在不变的轨道上得到持续加速，实际上是持续增加能量。根据理论分析可知，要满足这种圆形轨道的加速条件，就必须使轨道中心部分的平均磁场强度与加速腔内电子轨道上的磁场强度符合2∶1的比例关系，这是电子感应加速器得以实现的基本加速理论，也是“有旋电场”的基本加速原理。当需要引出加速后的高能电子时，只要破坏2∶1加速条件，即可引出电子用于打靶或直接用于治疗。
一般来讲，因为磁场的交变频率为50赫兹（Hz）或60赫兹（Hz）的市频或3倍频，而电子的旋转速度接近于光速，所以，在满足2∶1加速条件的正常情况下，在涡旋电场的一个加速周期内，被加速的电子大约要旋转100万圈，其加速能量最高可达几十MeV（例如图中所示的31MeV），仅从加速能量上来看，完全可以满足临床上对射线能量的需求。但是这种加速电场对注入电子的俘获率较低，并且电子在加速过程中丢失的电子数量很多。所以，虽然电子感应加速器的结构简单，造价较低，但加速效率很低，束流强度很弱，输出剂量也不够稳定，再加上电磁噪声大等其他原因，致使电子感应加速器在20世纪40年代末开始应用于医用领域以来，只持续了30多年的时间，到20世纪80年代就基本淘汰，现在已经见不到医用电子感应加速器了。
