Este acelerador es un caso especial de los Tándem, que funciona con un proceso de doble aceleración de los iones. La figura 1 muestra el diagrama de un Peletrón.

El más reciente acelerador del IFUNAM es un Tandem Peletrón modelo 9SDH-2 de la NEC (National Electrostatics Corporation). Este acelerador comenzó su operación en Abril de 1995 Los aceleradores electrostáticos tipo Tandem funcionan con un proceso de doble aceleración de los iones. Un haz de iones negativos se produce en una fuente fuera del tubo donde se produce la aceleración. Posteriormente los iones son inyectados al tubo acelerador donde se encuentran una serie de platos equipotenciales cuyo voltaje positivo es cada vez mayor. La terminal de alto voltaje se encuentra a la mitad del tubo acelerador y es del orden de MV. En el caso del acelerador del Instituto de Física la máxima diferencia de potencial que se puede obtener en la terminal es 3 MV. La terminal de alto voltaje se carga mediante una o más cadenas formadas por barras alternadas de metal y de plástico. Las barras de metal son conocidas como “pellets”, de ahí el nombre de Peletrón. Estas cadenas transportan la carga de manera más eficiente que las bandas aislantes utilizadas en los aceleradores Van de Graaff por lo que el voltaje en la terminal es más estable.

Cuando los iones negativos han sido acelerados hasta la terminal pasan por otro gas (o láminas delgadas de carbón) donde se les despoja de sus electrones convirtiéndolos nuevamente en iones positivos (proceso de “stripping”). Los iones positivos son ahora repelidos por la terminal de alto voltaje y son acelerados nuevamente. Después de la terminal se encuentra otra serie de platos equipotenciales cuyo voltaje va disminuyendo hasta llegar a cero a la salida del tubo acelerador. De esta manera, se puede utilizar el voltaje de la terminal para producir una doble aceleración. La energía final de los iones está dada en unidades de  donde  es la carga del electrón y  es el voltaje de la terminal. Puesto que en el proceso de “stripping” se pueden producir iones positivos con diferentes estados de carga  (es decir, se pueden perder  electrones), la energía final de los iones es:

El modelo 9SDH-2 tiene dos configuraciones: una estándar y una con un sistema de inyección al tubo acelerador con alta resolución en masa. El acelerador del IFUNAM tiene la configuración estándar (ver figura 1). Para producir el haz de iones cuenta con dos fuentes externas. La fuente NEC Alphatross funciona a partir de radiofrecuencia y con ella se pueden ionizar gases. Los iones que produce esta fuente son positivos inicialmente y deben pasar por un gas de rubidio que cede fácilmente electrones transformándolos en negativos. La otra fuente conocida como SNICS (Source of Negative Ions by Cesium Sputtering) funciona a partir de erosión iónica de cátodos sólidos por medio de gases de cesio. Los iones producidos en la SNICS son negativos desde el inicio. Ambas fuentes se encuentran a 30º con respecto al eje del acelerador.
Después se cuenta con un electroimán inyector que conduce el haz de iones negativos hacia el tubo acelerador, un BPM (Beam Profile Monitor) que permite monitorear la forma y sección del haz, una lente Einzel electrostática para focalizar el haz en las coordenadas X, Y sobre el plano perpendicular a su dirección y una caja de Faraday que permite medir la intensidad de corriente antes de la inyección hacia el tubo acelerador. En la parte media del tubo acelerador el proceso de “stripping” se lleva a cabo con gas nitrógeno. El nitrógeno se hace recircular por medio de una bomba turbomolecular. El voltaje de la terminal es regulado por medio de puntas de corona. Todo el tanque que encierra la terminal de alto voltaje y el tubo acelerador se encuentra presurizado con gas dieléctrico SF6 para evitar descargas. Además el tanque del acelerador se ha diseñado de manera que la producción de radiación a su alrededor sea mínima pues cuenta con un blindaje de plomo.
A la salida del tubo acelerador se encuentra otra caja de Faraday y otro electroimán que enfoca nuevamente el haz. Posteriormente el haz es desviado a la línea deseada mediante un electroimán analizador que selecciona las partículas de acuerdo a su masa, estado de carga y energía. El laboratorio cuenta en este momento con cuatro diferentes líneas. La línea colocada a +30º con respecto al eje del acelerador se utiliza para realizar análisis mediante rayos X. La línea que está a +15º cuenta con una cámara de implantación para la modificación de superficies. La línea que se encuentra a -15º tiene una cámara de análisis al vacío en la que se pueden llevar a cabo diferentes técnicas simultáneamente. Actualmente se desarrollo otra línea a -45º para realizar investigaciones en astrofísica y separación isotópica.