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歐洲大型強子對撞機是現在世界上最大,、能量最高的粒子加速器,是一種將質子加速對撞的高能物理設備,,英文名稱為LHC,。 LHC是人類迄今建造的最大最復雜的科學設備,它的建設歷時15年,,耗資52億美元,。 : P- [& c' O# n5 d! J8 t
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大型強子對撞機坐落于日內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。 2008年9月10日,,對撞機初次啟動進行測試,。
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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名科學家和工程師,。由40個國家建造。 是一種將質子加速對撞的高能物理設備,。
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為了節(jié)省成本,,物理學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5萬噸設備,。 # r% P# _, X2 ]3 `$ r8 z/ J4 F) b
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LHC包含了一個圓周為27公里的圓形隧道,因當地地形的緣故位于地下50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。
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雖然隧道本身位于地底下,,尚有許多地面設施如冷卻壓縮機,,通風設備,控制電機設備,,還有冷凍槽等等建構于其上,。 6 d0 n( E/ i7 W E2 j9 T
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加速器通道中,主要是放置兩個質子束管,。加速管由超導磁鐵所包覆,,以液態(tài)氦來冷卻。 管中的質子是以相反的方向,,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,。
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大型強子對撞機利用數千個種類不同,,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,。
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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。 * h/ l! d" b9 w8 S) E
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2008年9月19日,,LHC第三與第四段之間,,用來冷卻超導磁鐵的液態(tài)氦,發(fā)生了嚴重的泄漏,,導致對撞機暫停運轉。 最終,,這次故障導致LHC停止運行14個月,,直到2009年11月它才又重新開始運轉。 |