大型ハドロン衝突型加速器

大型ハドロン衝突型加速器

【iPhone神アプリ】大型ハドロン衝突型加速器の評価・評判、口コミ

大型ハドロン衝突型加速器 (おおがたハドロンしょうとつがたかそくき、Large Hadron Collider、略称 LHC) とは、高エネルギー物理実験を目的としてCERNが建設した世界最大の衝突型円型加速器の名称。スイス・ジュネーブ郊外にフランスとの国境をまたいで設置されている。2008年9月10日に稼動開始した。また、LHC実験はそこで実施されている実験の総称。

陽子ビームを7TeVまで加速し、正面衝突させることによって、これまでにない高エネルギーでの素粒子反応を起こすことができる。最大重心系衝突エネルギーは、14TeV付近。但し、陽子-反陽子型の実験装置ではないため、連続重心系衝突エネルギーは8TeV~10TeV程度の実験エネルギーになる予定。

CERNが建設し、2000年に実験を終了したLarge Electron-Positron Collider (LEP) の地下トンネル(全周約27 km)に、陽子-陽子衝突のための加速器を新たに設置して建設。LEP実験で用いられた、加速器(加速空洞)などは、全て超伝導型に置き換えられた。これは、電子に比べて陽子の質量が1836倍のため、強力な磁場を要することによる。

陽子ビームの衝突点には、地下100メートルの地点に6階建てのビルに相当する観測点4箇所に観測装置5台を設置し、高エネルギー物理現象から生じる粒子を観測する。これまでLEPでは、標準模型の検証実験が行われてきたが、LHCではより精度の高い標準モデルの検証を行う。大統一理論および超対称性理論 を実験的に検証することが長期的な目的である。

LHCで用いる陽子ビームの安定性をシミュレーションする目的でBOINCを基盤としたLHC@homeプロジェクトを2004年から開始している。

既存の設備をより高輝度、高いエネルギー領域で実験ができるように、加速器(加速空洞)及び粒子誘導コイルは、ニオブ系の合金を用いた超伝導型になっている。

LHC は陽子と陽子を衝突させる実験であり、陽子反陽子型ではない。反陽子を生成するためには、陽子シンクロトロンや陽子サイクロトロンで加速した陽子を、タングステンなどの金属に衝突させて生じる、反陽子を集めてそれを実験に用いる必要がある。実際に、CERNでもSPS実験(LHCのブースター加速器として活用)や国立フェルミ研究所のテバトロン実験などでも実施しているが、後述の実験の中にあるような、高輝度・連続衝突を要する実験には向かないため、陽子-陽子型実験とした。将来は、陽子-反陽子型の実験も行われる可能性もあるが、未定である。

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