欧洲大型强子对撞机是如今世界上zui大、能量zui高的粒子加快器,是一种将质子加快对撞的高能物理设备,英文名称为LHC(Large Hadron Collider)。大型强子对撞机坐落于日内瓦邻近。参加这一项意图研究人员表明,在短短3个月的试验过程中,他们现已勘探处处于咱们当时对物理学的知道——规范模型中心的一切粒子。北京时间2010年7月28日音讯,据国外媒体报道,参加大型强子对撞机(LHC)项意图科学家表明,他们能够现已“挨近”希格斯玻色子。希格斯玻色子也被称之为“天主粒子”,据信在大爆炸之后世界构成过程中扮演重要人物。
大型强子对撞器(Large Hadron Collider,LHC),是一座坐落瑞士日内瓦近郊欧洲核子研讨安排CERN的粒子加快器与对撞机,作为高能物理学研讨之用。(定位点:北纬46°14′00″,东经度数6°03′00″46.233333333333;6.05) LHC现已缔造完结,北京时刻2008年9月10日下午15:30正式开端运作,变成上zui大的粒子加快器设备。但在2008年9月19日,(LHC第三与第四段之间,用来冷却超导磁铁的液态氦,发生了严峻的走漏)致使对撞机暂停运
CERN的大型强子对撞机
转。LHC是一个协作的方案,由34国超越两千位物理学家所属的大学与试验室,所一起出资协作兴修的。
LHC包含了一个圆周为27公里的圆形地道,因当地地势的原因坐落地下50至150米之间。这是从前大型电子正子加快器(LEP)所运用地道的再利用。地道自身直径三米,坐落同一平面上,并贯穿瑞士与法国边境,首要的有些多半坐落法国。尽管地道自身坐落地底下,尚有许多地上设备如冷却压缩机,通风设备,操控电机设备,还有冷冻槽等等建构于其上。
加快器通道中,首要是放置两个质子束管。加快管由超导磁铁所包覆,以液态氦来冷却。管中的质子是以相反的方向,盘绕着整个环型加快器运转。除此之外,在四个试验磕碰点邻近,还有设备其他的倾向磁铁及聚集磁铁。
两个对撞加快管中的质子,各具有的能量为 7 TeV (兆兆电子伏特),总碰击能量达 14 TeV之谱。每个质子盘绕整个贮存环的时刻为 89 微秒 (microsecond)。因为同步加快器的特性,加快管中的粒子是以粒子团(bunch)的方法,而非接连的粒子流。整个贮存环将会有2800个粒子团,zui短磕碰周期为 25 纳秒(nanosecond)。在加快器开端运作的前期,将会以轨迹中放入较少的粒子团的方法运作,磕碰周期为 75 纳秒,再逐渐晋升到规划方针。
在粒子入射到主加快环之前,会先通过一系列加快设备,逐级晋升能量。其间,由两个直线加快器所构成的质子同步加快器 (PS)将发生50 MeV的能量,接着质子同步推进器 (PSB)晋升能量到1.4GeV。而质子同步加快环可到达26 GeV的能量。低能量入射环(LEIR)为一离子贮存与冷却的设备。反物质减速器 (AD)能够将3.57 GeV的反质子,减速到2 GeV。zui终超级质子同步加快器(SPS)可晋升质子的能量到450 GeV。
60余名中国科学家(其间近四十人为中国台湾科学家)参加强子对撞机试验。四个首要试验均有中国科研单位和高校参加,别离为:中科院高能物理研讨所、中国科技大学、山东大学、南京大学参加ATLAS试验;中科院高能物理研讨所、北京大学参加CMS试验;华中师范大学参加ALICE试验;清华大学参加LHCb试验。
在LHC加快环的四个磕碰点,别离设有五个侦测器在磕碰点的地穴中。其间超环面仪器 (ATLAS)与紧凑渺子线圈(CMS)是通用型的粒子侦测器。其他三个(LHC底夸克侦测器(LHCb),大型离子对撞器(ALICE)以及全截面弹性散射侦测器(TOTEM)则是较小型的特别方针侦测器。
LHC也能够用来加快对撞重离子,例如铅(Pb)离子可加快到1150 TeV。
因为LHC有着对工程技术上极点的应战,安全上的保证是极其重要的。当LHC开端运作时,磁铁中的总能量高达100亿焦耳(GJ),而粒子束中的总能量也高达725百万焦耳(MJ)。只需要10?7总粒子能量便能够使超导磁铁脱离超导态,而丢掉悉数的加快粒子可相当于一个小型的爆破。