关于强子对撞机

强子（一般用质子）对撞机其实就是利用环形粒子加速器，将两束强子加速到速度接近光速时使两束强子进行对撞。由于质子带正电，加速器靠电场力对质子加速，在加速过程中，在质子运动方向的垂直方向上施加带梯度增强的磁场（所以对撞机提到了超导体，主要用来产生强大的磁场的），根据电荷在磁场中运动时，将受到垂直于磁场与电荷运动方向相垂直的力的作用，因此，强子的运动轨迹将是原弧状，由于电场不停对强子加速，强子速度越来越快，如果磁场强度不变，那么强子的运行圆弧半径将不断增加，所以，要保证，其在对撞机的原形轨道中不停获得电场加速，就必须根据强子速度不断增加磁场强度；另外，由于电场也不可能在加速器中每处都均匀存在，所以，电场也是在整个环形粒子加速器的各分段处设置，而要使强子每次路过电场时都能得到最大的加速，强子应该位于强电场中的区域才有效，所以还必须根据强子的速度、加速度，来判断某段的电场在什么时候开始施加，在什么时候结束施加，而这就是所谓的谐振加速，如果强子运动的环的半径不随时间增加而增加，那么谐振加速频率与时间的关系应该是递增的关系。具体涉及到怎样的递增关系，就不再讲了。我想这样应该很通俗、易懂了吧。

实在无法简单

大型强子对撞器（Large Hadron Collider，简称：LHC）是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机，作为国际高能物理学研究之用。LHC已经建造完成，2008年9月10日开始试运转，并且成功地维持了两质子束在轨道中运行，成为世界上最大的粒子加速器设施。LHC预计将于2008年10月21日开始进行低能量对撞实验。LHC是一个国际合作计划，由全球85国中的多个大学与研究机构，超过八千位物理学家共同合力出资合作兴建。

LHC包含了一个圆周为27公里的圆形隧道，因当地地形的缘故位于地下50至150米之间。[1] 这是先前大型电子正子加速器（LEP）所使用隧道的再利用。隧道本身直径三米，位于同一平面上，并贯穿瑞士与法国边境，主要的部份大半位于法国。虽然隧道本身位于地底下，尚有许多地面设施如冷却压缩机，通风设备，控制电机设备，还有冷冻槽等等建构于其上。

加速器通道中，主要是放置两个质子束管。由于须维持前所未有高能量的粒子运行，加速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，环绕着整个环型加速器运行。除此之外，在四个实验碰撞点附近，另有安装其他的偏向磁铁及聚焦磁铁。

两个对撞加速管中的质子，各具有的能量为 5 TeV（兆电子伏特），总撞击能量达 10 TeV之多。（原设计为 14 TeV）每个质子环绕整个储存环的时间为 89 微秒 。因为同步加速器的特性，加速管中的粒子是以粒子团（bunch）的形式，而非连续的粒子流。整个储存环将会有2800个粒子团，最短碰撞周期为 25 纳秒 。在加速器开始运作的初期，将会以轨道中放入较少的粒子团的方式运作，碰撞周期为 75 纳秒，再逐步提升到设计目标。

在粒子入射到主加速环之前，会先经过一系列加速设施，逐级提升能量。其中，由两个直线加速器所构成的质子同步加速器（PS）将产生50 MeV的能量，接着质子同步推进器（PSB）提升能量到1.4GeV。而质子同步加速环可达到26 GeV的能量。低能量入射环（LEIR）为一离子储存与冷却的装置。反物质减速器（AD）可以将3.57 GeV的反质子，减速到2 GeV。最后超级质子同步加速器（SPS）可提升质子的能量到450 GeV。

在LHC加速环的四个碰撞点，分别设有五个侦测器在碰撞点的地穴中。其中超环面仪器（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）则是较小型的特殊目标侦测器。

LHC也可以用来加速对撞 重离子，例如 铅（Pb）离子可加速到1150 TeV。

由于LHC有着对工程技术上极端的挑战，安全的确保是极其重要的。当LHC开始运作时，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总粒子能量便可以使超导磁铁脱离超导态，而丢弃全部的加速粒子可相当于一个小型的爆炸。

[编辑] 研究主题

一张描述LHC如何产生希格斯玻色子的费曼图。在图中，两个夸克各放射出一个W 及 Z 玻色子，进而融合成一个希格斯玻色子。
在CMS侦测器中希格斯玻色子衰变的模拟事例重建图。(event display)物理学家希望借由加速器对撞机来帮助他们解答下列的问题：

标准模型中所流行的造成基本粒子质量的希格斯机制是真实的吗？真是如此的话，希格斯粒子有多少种，质量又分别是多少呢？ [2]
当重子的质量被更精确的测量时，标准模型是否仍然成立？
粒子是否有相对应的“超对称”（SUSY）粒子存在？
为何“物质”与“反物质”是不对称的？
有更高维度的空间（卡鲁扎-克莱因理论）存在吗？我们可以见到这启发弦论的现象吗？
宇宙有 96% 的质量是目前天文学上无法观测到的，这些到底是什么？
为何引力比起其他三个基本作用力（电磁力，强作用力，弱作用力）差了这么多个数量级？

http://commons.wikimedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider?uselang=zh-cn

强子对撞机的另一种叫法是：离子加速器

离子分为正负，提取单一电性离子束，使其在很强的环形管状磁场中处于悬浮状态！
同时 利用高中物理所讲的 离子加速原理 给离子加速！

强子的互相对撞，可以研究物质构成！以及离子运动学！

明白了么？？

利用核技术轰击核源，产生贝塔射线，并用高强磁场影响其中的游离粒子，加速到细管中使两束射线中的某些粒子相碰，借以研究宇宙大爆炸和宇宙的形成。

在真空中,离子可以认为是不收阻力的,受到一个力后就加速.在对撞机中,粒子不断加速,在接近光速时对撞.