文档介绍：. 1951 年起, 欧洲 11 个国家开始筹划成立欧洲核子研究中心 CERN ( anization for Nuclear Research ), 1954 年9月 CERN 正式成立。 CERN 位于法国和瑞士交界处的日内瓦城附近, 经过几十年的发展, 现已有 26 个成员国, 成为世界上最大的粒子物理研究中心。 CERN 的经费由各成员国分摊,所长由理事会任命,任期 5 年。 CERN 的研究人员达 9000 人,来自世界 80 多个国家的 6000 多名物理学家曾在此工作过。 CERN 鸟瞰 CERN 位于法国和瑞士交界处的日内瓦城附近 CERN 的大科学装置群质子同步加速器 PS 1959 年开始运行质子交叉储存环 ISR 1971 年开始运行, 1984 年拆除超级质子同步加速器 SPS 1976 年开始运行, 1983 年改造成质子- 反质子对撞机 SP`PS 反质子积累器 AA 、低能反质子环 LEAR 、反质子收集器 AC 、反质子减速器 AD 20 世纪 70 年代建造大型正负电子对撞机 LEP 1989 年开始运行大型强子对撞机 LHC 2008 年运行出了事故, 2009 年重新开始运行 GS 2005 年发送第一批中微子直线正负电子对撞机 CLIC 与超导质子直线加速器 SPL 研制中. (1 )质子同步加速器 PS 建于 20 世纪 50 年代的质子同步加速器 PS( Proton Synchrotron ),是 CERN 加速器中最老和用途最广的加速器。 1959 年调试完毕,从此连续运行。它的直径为 200 米,最高能量达 GeV ,一度是世界上功率最大的加速器。 PS 作适当修改后即可加速质子,又可加速电子或正电子。 PS 隧道 PS 示意图(2 )质子交叉储存环 ISR 质子对撞机 ISR ( Intersecting Storage Rings ) 使用交叉储存环, 其能量为 2× 31 GeV , 1971 年投入运行, 1984 年拆除。. ISR 的交叉储存环(3 )超级质子同步加速器 SPS 超级质子同步加速器 SPS ( Super Proton Synchrotron ) 1971 年开始建造,主加速器平均直径达 2200 米。 1976 年开始运行,能量输出 300 GeV 至 450 GeV 不等。它常被用来作质子-反质子对撞器,并为高能量电子及正电子加速。这些粒子最终被注入大型电子-正电子对撞器( LEP )。 SPS 于 1983 年改造成能量分别为 400GeV 的质子- 反质子对撞机 SP`PS , 质子和反质子可在这里加速到 270 GeV 然后进行对撞,所得到的质心系能量相当于 155 TeV 的静止靶加速器进行同类实验所能达到的能量。由于亮度高于同时期美国费米实验室的 Tevatron-I , 在竞争中占了上风。意大利物理学家鲁比亚在 SP`PS 上发现了 Z0及W± 中间玻色子, 统一了弱相互作用和电磁相互作用,并为此获得 1984 年诺贝尔物理奖。 2007 年后, SPS 为大型强子对撞机( LHC )注入中子及重离子。 SPS 隧道 SPS 示意图. (4 )反质子积累器 AA 、低能反质子环 LEAR 、反质子收集器 AC 、反质子减速器 AD 反质子积累器 AA( Antiproton Accumulator )是一台反质子源,建于 20 世纪 70 年代末。其主要任务是产生和积累高能反质子注入到 SPS ,以便将 SPS 改造成一台“质子反质子对撞机”。为了在低能时用这些反质子得到更大收获, CERN 建造了一台低能反质子环 LEAR ( Low Energy Antiproton Ring )。反质子从反质子积累环 AA 中积累后引出, 在质子同步加速器 PS 中减速, 然后注入到低能反质子环 LEAR 进一步减速( LEAR 198 2 年开始运行, 1996 年拆除)。反质子收集器 AC( Antiproton Collector )建在反质子积累器 AA 附近,可将反质子的产生率提高 10 倍。 LEAR 、 AC和 AA 的示意图低能反质子环 LEAR 反质子收集器 AC 和反质子积累器 AA环后来反质子收集器 AC 改造为反质子减速器 AD( Antiproton Decelerator ), 它执行反质子收集器( AC)、反质子积累器( AA )、质子同步加速器( PS )和低能反质子环( LEAR )的任务,产生反质子,将其冷却、减速,最后将其引出提供给实验。反质子减速器 AD 的实验大厅反质子减速器 AD 示意图. (5 )大型正负电子对撞机 LEP 20 世纪 80 年代,为了在与美国建造正负电子对撞机的竞争中占上风, CE