世界上最高的对撞机是哪个国家的？
过程和目的
构造过程和探索微观粒子的目的
LHC大型强子对撞机(LHC)是一台粒子加速器和对撞机，位于瑞士日内瓦郊区的欧洲核子研究组织(CERN)，用于国际高能物理研究。地理坐标为北纬46° 14′00″，东经6° 03′00″46.23；6.05，LHC已经建成。
大型强子对撞机将是世界上最大、最强大的粒子加速器，有来自约80个国家的7000名科学家和工程师参加。由40个国家建造。是一种加速质子碰撞的高能物理设备。它是一个环形加速器，埋在地下100米，其环形隧道长27公里。它位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心(又称欧洲粒子物理实验室)，横跨法国和瑞士的边界。
为了节省成本，物理学家们决定拆除原本放置在欧洲核子研究中心的正负电子加速器，代之以建造大型强子对撞机所需的5万吨设备，而不是挖掘一条昂贵的新隧道来容纳新的对撞机。当两个质子束在环形隧道中反向运动时，强电场使它们的能量急剧增加。每次这些粒子运行，它们获得更多的能量。要保持这样的高能质子束运行，需要非常强的磁场。如此强的磁场是由冷却到接近绝对零度的超导电磁体产生的。物理学家最想建造的是一台30公里长的机器，它能以至少5000亿电子伏特的能量粉碎电子和正电子。目前；对撞机已经发现了希格斯玻色子的存在，升级后发现了5个夸克的‘变味’集合体，即‘夸克奇异重子’的存在。随着升级能量的增加，它还将‘探索和发现’超对称粒子和希格斯耦合粒子以及粒子额外维度的存在。
设备结构
LHC是一个国际合作项目，由34个国家的2000多名物理学家所属的大学和实验室共同出资建设。
LHC包含一个周长为27公里的圆形隧道，由于当地地形，该隧道位于地下50米至150米之间。这是以前大型电子正电子加速器(LEP)使用的隧道的再利用。隧道本身直径三米，位于同一平面，贯穿瑞士和法国的边界。大部分主要部分位于法国。虽然隧道本身位于地下，但有许多地面设施，如冷却压缩机、通风设备、控制电机设备和冷冻罐。
在加速器通道中，主要放置两个质子束管。加速管由超导磁体覆盖，由液氦冷却。管中的质子以相反的方向绕着整个环形加速器运行。此外，在四个实验碰撞点附近安装了其他偏转磁铁和聚焦磁铁。
在LHC加速环的四个碰撞点，五个探测器分别安装在碰撞点的凹坑中。其中，Torus仪器(ATLAS)和紧凑型美音线圈(CMS)是通用的粒子探测器。另外三个(LHC底夸克探测器(LHCb)、大型离子对撞机(ALICE)和全截面弹性散射探测器(TOTEM)是更小的特殊目标探测器。
学习历史
1994年，大型强子对撞机项目成立后，林恩·埃文斯自然成为这个耗资数百亿美元的项目的负责人。他负责对撞机从设计到建造。14年后，伊文斯和来自全球80多个国家的近万名科学家的心血结晶——大型强子对撞机，在瑞士和法国边境地区一条周长27公里、深100米的圆形隧道中正式建成。
2005年10月25日，10，因为吊车的货物不小心掉下来，导致一名技术人员死亡。
2007年3月27日，费米实验室负责建造用于LHC的三极低温超导磁体(用于聚焦的四极磁体)。由于支撑架设计不佳，在压力测试过程中被损坏。虽然没有造成人员伤亡，但严重影响了LHC的启动时间。
2008年6月15日，在埃文斯的退休仪式上，六位导演当面或通过视频向他致敬。他们还共同签署了一份文件，以林恩·埃文斯的名字命名大型强子对撞机，并制作了对撞机偶极子的小模型，赠送给埃文斯。
2008年9月10，对撞机首次启动测试。埃文斯把手指放在鼠标上，亲自点击开始第一次测试。在这项测试中，研究人员向加速器中顺时针注入一束质子束，将其加速到光速的99.9998%的超快速度，使质子束在27公里的环形隧道中以每秒11245圈的速度飙升。这一幕通过网络视频向全世界直播，300多名记者来到这个实验室见证测试过程。
2008年9月19日，用于冷却LHC第三和第四部分之间超导磁体的液氦发生严重泄漏。推测是两块超导磁体接触不良，在超导电流较大的情况下熔化造成的。根据CERN的安全规定，需要将磁铁恢复到室温，并进行详细的检查，才能继续运行，这需要三到四周的时间。冷却到工作温度需要三四周时间，刚好符合预定的年度维护计划，因此开始运行可能会延迟到2009年春季。
2008年6月65438+10月65438+6月，CERN发布了关于液氦泄漏的调查分析，确认是由两块超导磁体间接点不良引起的。预计2009年6月重新启动，因为安全条例得到执行，安全设计工作正常，替换零件有库存。
运行状态
2008年9月:10 pm: 15: 30: 00正式开始运行，成为世界上最大的粒子加速器设施。2008年9月19日，LHC第三段和第四段之间用于冷却超导磁体的液氦发生严重泄漏，导致对撞机暂停运行。
来自大约80个国家的7000名科学家和工程师参加了这个项目。来自中国的60多名科学家(包括来自台湾省的近40名)参加了强子对撞机的实验。四个主要实验均由国内科研机构和高校参与，分别是:中科院高能物理研究所、中国科学技术大学、山东大学、南京大学参与ATLAS实验；中科院高能物理研究所和北京大学参与了CMS实验；华中师范大学参与爱丽丝实验；清华大学参与了LHCb实验。
专有技术
大型强子对撞机(LHC)是欧洲粒子物理研究所加速器综合体的最新补充。
在这台加速器中，两股高能粒子流在相互碰撞之前以接近光速的速度向前行进。这两束粒子通过不同的束管以相反的方向传播，两束管都处于超高真空状态。强大的磁场使它们围绕加速环运动，这是利用超导电磁铁获得的。这些超导电磁体由特殊的电缆制成，它们在超导状态下工作，有效地传导电流，没有电阻消耗或能量损失。要达到这个结果，需要将磁体冷却到-271℃，低于外太空的温度。因此，大多数加速器都连接到液氦分流系统和其他设备。这个液氦分流系统是用来冷却磁铁的。
大型强子对撞机使用成千上万个不同类型和型号的磁体来引导粒子束绕过加速器。这些磁铁包括1232个双极磁铁和392个四极磁铁，长度为15米。1232双极磁体用于弯曲粒子束，392个四极磁体每个都有5到7米长。它们用于集中粒子流。在碰撞之前，大型强子对撞机使用了另一种类型的磁铁来“挤压”粒子，使它们相互靠近，以增加它们成功碰撞的机会。这些粒子很小，就让它们碰撞吧，就像两根针从相距10公里的两个地方发射出来一样。
加速器、其仪器和技术基础设施的操作人员都被安装在CERN控制中心的同一栋建筑中。这里，LHC中的粒子流将在加速器环周围的四个区域发生碰撞，这四个区域对应于粒子探测器的位置。
工作流程
两个碰撞加速管中的质子各有7 TeV(万亿电子伏特)的能量，总撞击能量达到14 TeV的谱。每个质子环绕整个储存环的时间是89微秒。由于同步加速器的特性，加速管中的粒子是以束团的形式存在，而不是连续的粒子流。整个储存环会有2800个粒子团，最短的碰撞周期是25纳秒。在加速器运行初期，它将通过在轨道上放置更少的粒子团来运行，碰撞周期为75纳秒，然后逐渐改善到设计目标。
粒子在进入主加速环之前，会经过一系列加速设施，逐级增加能量。其中，由两个直线加速器组成的质子同步加速器(PS)将产生50兆电子伏的能量，然后质子同步加速器推进器(PSB)将能量提升到1.4千兆电子伏，质子同步加速器环可以达到26千电子伏的能量。低能入射环(LEIR)是一个用于离子储存和冷却的装置。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)可以将质子能量提高到450 GeV。
LHC也可以用来加速重离子的碰撞，例如铅(Pb)离子可以加速到1150 TeV。因为LHC对工程技术有极大的挑战，所以确保安全是极其重要的。当LHC开始运行时，磁体中的总能量高达6543.8+0000亿焦耳(GJ)，粒子束中的总能量高达7.25亿焦耳(MJ)。就10？粒子总能量可以使超导磁体脱离超导状态，丢弃所有加速粒子可以相当于一次小爆炸。