LHC 大型強子對撞器

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大型強子對撞器（Large Hadron Collider，簡稱：LHC）是一座位於瑞士日內瓦近郊歐洲核子研究組織CERN的對撞型粒子加速器，作為國際高能物理學研究之用。LHC已經建造完成，2008年9月10日開始試運轉

加速器通道中，主要是放置兩個質子束管。由於須維持前所未有高能量的粒子運行，加速管由超導磁鐵所包覆，以液態氦來冷卻。管中的質子是以相反的方向，環繞著整個環型加速器運行。除此之外，在四個實驗碰撞點附近，另有安裝其他的二極偏向磁鐵及四極聚焦磁鐵。

兩個對撞加速管中的質子，初步將以 5 TeV（Tera Electron Volt, 兆電子伏特）的能量對撞，總撞擊能量達10 TeV之多。（設計目標為14 TeV）每個質子環繞整個儲存環的時間為89 微秒 。因為同步加速器的特性，加速管中的粒子是以粒子團（bunch）的形式，而非連續的粒子流。整個儲存環將會有2800個粒子團，最短碰撞週期為25奈秒 。在加速器開始運作的初期，將會以軌道中放入較少的粒子團的方式運作，碰撞週期為 75 奈秒，再逐步提升到設計目標。

在粒子入射到主加速環之前，會先經過一系列加速設施，逐級提升能量。其中，由兩個直線加速器所構成的質子同步加速器（PS）將產生50 MeV的能量，接著質子同步推進器（PSB）提升能量到1.4GeV。而質子同步加速環可達到26 GeV的能量。低能量入射環（LEIR）為一離子儲存與冷卻的裝置。反物質減速器（AD）可以將3.57 GeV的反質子，減速到2 GeV。最後超級質子同步加速器（SPS）可提升質子的能量到450 GeV。LHC也可以用來加速對撞 重離子，例如 鉛（Pb）離子因其荷質比(電荷和質量的比值)可加速到1150 TeV。