大型强子对撞机LHC

六、LHC的成果
1、模拟宇宙大爆炸 2010 年11月, 科学家借助欧洲大型强 子对撞机L H C完成模拟宇宙大爆炸的实验, 产生了一个温度为太阳核心温度10 万倍的 火球“而宇宙正是诞生于大约14 0 亿年前的 大爆炸”这个实验是有里程碑意义的实验, 开启了粒子物理学研究的新纪元”。
六、LHC的成果
2、 Higgs 玻色子 2013年3月14日，欧洲核子研究组织 发布新闻稿表示，先前探测到的新粒子是 Higgs 玻色子即上帝粒子。2013年10月8 日，诺贝尔物理学奖在瑞典揭晓，比利时 理论物理学家弗朗索瓦· 恩格勒和英国理论 物理学家彼得· 希格斯因希格斯玻色子的理 论预言获奖。
六、LHC的成果
二、设备结构
LHC包含了一个圆周为27公里的圆形 隧道，是先前的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，主要的部分大半位于法国。 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。
五、LHC的科学实验
LHC 的设计目的之一是为了帮助科学 家寻找Higgs 玻色子，Higgs 玻色子又被 称为“上帝粒子”． Higgs 玻色子是描述粒 子和力相互作用的“标准模型”理论中最后 一种被发现的粒子，
五、LHC的科学实验
2012 年7 月在LHC 上探测到了Higgs 粒子存在的证据，从而证实了粒子物理标 准模型的正确性。LHC 除了用于探测 Higgs 粒子之外，还将产生大量的顶夸克 ，它上面的顶夸克物理会非常丰富，被视 作T 工厂，T 夸克的特性将有望在LHC 上 得到更加充分的研究。此外，LHC还能够 帮助我们研究反物质以及其他新物理模型 。
3、新的粒子 据英国《新科学家》周刊网站10月8日 报道，瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中 心的大型强子对撞机(lhc)在底夸克试验 (lhcb)中发现了两种新型粒子。其中一种粒 子包含了此前从未被观测到的属性。名为 ds3*和ds1*的粒子大约是质子的三倍大。
谢谢大家
五、LHC的科学实验
利用大型强子对撞机（LHC）进行的6 项实验都在国际合作的模式下完成，这些 实验将世界各地的研究机构的科学家聚集 在一起。每一项实验都截然不同，这是由 其使用的粒子探测器的独特性所决定的。
五、LHC的科学实验
1、两项大规模实验——ATLAS（超环 面仪器实验）和CMS（紧凑渺子线圈实验） 均建立在多用途探测器基础之上，用于分 析在加速器中撞击时产生的数量庞大的粒 子。
科学方法与思考
大型强子对撞机 ——LHC
题 目：大型强子对撞机LHC 指导教师：X 课程名称：科学方法与思考 小 组：X 组 长：X 班 级：X
一、LHC简介 二、设备结构 三、工作原理 四、研究课题 五、LHC的科学实验 六、LHC的成果
一、LHC简介
欧洲大型强子对撞机是现在世界 上最大、能量最高的粒子加速器，是 一种将质子加速对撞的高能物理设备， 英文名称为LHC(Large Hadron Collider)。
四、研究课题
欧洲核子研究中心于2008年9月 10日正式启动大型强子对撞机 （LHC）。这个世界上最大的机器， 有望揭开宇宙起源的奥秘在内五大谜 团。
四、研究课题
1、什么是质量？ 2、96%的宇宙由什么构成？ 3、为什么找不到反物质？ 4、物质在宇宙诞生后的第一秒呈什么状态？ 5、空间的额外维度真的存在吗？
二、设备结构
加速器通道中，主要是放置两个 质子束管。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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ二、设备结构
LHC 共有4 个对撞点，各放置一个高 分辨率的大型探测器来探测对撞后产生的 粒子，这4 个探测器分别是: ALICE， LHCb，CMS以及ATLAS。
二、设备结构
CMS 和ATLAS 是两个最大的合作组， 是LHC 物理研究的主体，主要目标是探索 质量的起源以及新物理规律． ALICE和 LHCb 是两个较小的合作组，LHCb 通过研 究B 介子的衰变来探索新的CP 破坏机制， ALICE 则着眼于研究夸克—胶子等离子体 的新物质形态。
三、工作原理
三、工作原理
最后，超级质子同步加速器SPS 把来 自PS 的质子束流能量提升到450 GeV，并 从两个位置引出，通过两条束流传输线送 到LHC 的两个环中，注入、加速和对撞。 当 加 速到7TeV 时， 质子束的速度已经达 到0.99999999c。
三、工作原理
重离子的情况与质子类似。所不同的 是重离子来自另一台离子源， 并在直线加 速器LINAC3 中加速，再送到一台低能量离 子环LEIR 中加速，以后的加速路径与质子 相同，即PSB→PS→SPS→LHC。LHC 可 以把来自SPS 的两束铅离子从每核子 0.177TeV 加速到每个核子2.76TeV 的高能 量，并进行对撞。[2]
五、LHC的科学实验
2、两项中型实验——ALICE（大型离 子对撞机实验，）和LHCb(LHC底夸克实 验)利用特殊的探测器，分析与特殊现象有 关的撞击。
五、LHC的科学实验
3、另外两项实验——TOTEM（全截 面弹性散射侦测器实验）和LHCf(LHC前行 粒子实验)的焦点集中在“前行粒子”（质子 或者重离子）身上。在粒子束发生碰撞时， 这些粒子只是擦肩而过，而不是正面相撞。
一、LHC简介
地点： 大型强子对撞机坐落于日内瓦 附近瑞士和法国的交界侏罗山地下 100米深，总长17英里（含17英里） 的环形隧道内。
一、LHC简介
LHC于1994年正式立项开始修建， 在北京时间2008年9月10日下午15： 30正式开始运作。
一、LHC简介
大型强子对撞机LHC的精确周长是 2.6659万米，内部总共有9300个磁体。 不仅大型强子对撞机是世界上最大的 粒子加速器。
LHC的加速原理： 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。质子和重离子是在离子源中产生的。 在质子源中，氢原子中的一个电子在电磁场的作用下被剥 离而得到带一个正电荷的质子，质子束被送到一台直线加 速器（LINAC2）中，加速到50MeV，这时质子束的运动 速度约为光速的30%（0.3c），再通过束流传输线注入同 步增强器PSB 中，在其中能量和速度分别达到1.4GeV 和 0.87c。质子束从PSB 中引出后，又注入到质子同步加速 PS 中，并加速到26 GeV的能量。这时，质子的速度已经 接近光速c，在加速器里的加速主要是增加束流能量。