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歐洲大型強子對撞機是現(xiàn)在世界上最大、能量最高的粒子加速器,,是一種將質(zhì)子加速對撞的高能物理設(shè)備,,英文名稱為LHC。 LHC是人類迄今建造的最大最復(fù)雜的科學(xué)設(shè)備,,它的建設(shè)歷時15年,,耗資52億美元。 v& ^5 o% }0 i6 L2 d& o# l
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大型強子對撞機坐落于日內(nèi)瓦附近瑞士和法國的交界侏羅山地下100米深·總長27.2公里(含環(huán)形隧道)的隧道內(nèi),。 2008年9月10日,,對撞機初次啟動進(jìn)行測試。
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大型強子對撞機是世界上最大,、能量最高的粒子加速器,,來自大約80個國家的7000名科學(xué)家和工程師。由40個國家建造,。 是一種將質(zhì)子加速對撞的高能物理設(shè)備,。 # l4 _# M; u) I! @: \
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為了節(jié)省成本,物理學(xué)家們沒有開鑿一條昂貴的新隧道來容納新的對撞機,。 而是決定拆掉原來安置在歐洲原子核研究中心的正負(fù)電子加速器,,代之以建造大型強子對撞機所需要的5萬噸設(shè)備,。 9 i" ~4 f9 V5 E8 z8 j/ P) {
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LHC包含了一個圓周為27公里的圓形隧道,因當(dāng)?shù)氐匦蔚木壒饰挥诘叵?0至150米之間,。 這是先前大型電子正子加速器所使用隧道的再利用,,隧道本身直徑三米,位于同一平面上,,并貫穿瑞士與法國邊境,,主要的部分大半位于法國。 & E8 P7 k) V, k4 B3 u
雖然隧道本身位于地底下,,尚有許多地面設(shè)施如冷卻壓縮機,,通風(fēng)設(shè)備,控制電機設(shè)備,,還有冷凍槽等等建構(gòu)于其上,。
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加速器通道中,主要是放置兩個質(zhì)子束管,。加速管由超導(dǎo)磁鐵所包覆,,以液態(tài)氦來冷卻,。 管中的質(zhì)子是以相反的方向,,環(huán)繞著整個環(huán)型加速器運行。除此之外,,在四個實驗碰撞點附近,,另有安裝其他的偏向磁鐵及聚焦磁鐵,。 ! h9 Z# ~! x; j7 K: T
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大型強子對撞機利用數(shù)千個種類不同,型號各異的磁體,,給該加速器周圍的粒子束指引方向,。 這些磁體中包括15米長的1232雙極磁體和392四極磁體,1232雙極磁體被用來彎曲粒子束,,392四極磁體每個都有5到7米長,,它們被用來集中粒子流。 2 B4 }: L& M9 D, h" M
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在碰撞之前,,大型強子對撞機利用另一種類型的磁體“擠壓”粒子,,讓它們彼此靠的更近,以增加它們成功相撞的機會,。 這些粒子非常小,,讓它們相撞,就如同讓從相距10公里的兩地發(fā)射出來的兩根針相撞一樣,。 8 |6 l: G3 V1 r
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2008年9月19日,,LHC第三與第四段之間,,用來冷卻超導(dǎo)磁鐵的液態(tài)氦,,發(fā)生了嚴(yán)重的泄漏,,導(dǎo)致對撞機暫停運轉(zhuǎn)。 最終,,這次故障導(dǎo)致LHC停止運行14個月,,直到2009年11月它才又重新開始運轉(zhuǎn)。 |