質子的軌跡

LHC 位於日內瓦近郊的
歐洲粒子物理研究中心 CERN

大型強子對撞型加速器 LHC
週長為 27 公里

LHC 上的四個主要實驗：
ALICE, ATLAS, CMS, LHCb

質子束的來源是一瓶氫氣罐

強力的電場將圍繞的電子摘除
留下質子

Linac 2 直線加速器，
可以將質子加速到 50 MeV

質子束流進一步注入
質子同步加速增能環 PSB

PSB 可以將質子加速到 1.4 GeV

接著注入質子同步加速器中 PS

PS 可以再把質子的能量推進到 25 GeV

接著注入超級質子同步加速器中 SPS

質子的能量在 SPS 可以達到 450 GeV

質子束最後會分別傳送到 LHC 加速器的兩個束流管中

最終能量可以達到 6.5 TeV

這是 CMS 偵測器

束流管中的質子會在
四個主要的實驗點對撞

ALICE, ATLAS, CMS 與 LHCb 實驗站，
對撞的能量相當於 13 TeV

這是 ATLAS 偵測器

質子碰撞每 25 奈秒發生一次

一級觸發邏輯電路 L1，
會在及短時間內選出初選的事例

接著送到二及與三級的電腦叢集
做進一步的篩選

資料匯集到 CERN 的計算中心

進行初階的事例重建與數據備份

以磁帶作為長期備份資料

然後原始數據也會發送到 LHC 計算網格

全球 LHC 計算網格 WLCG，
包含了兩個零級 Tier-0 資料中心

一級與二級資料中心，則位於全球數個
研究機構與參與實驗的各大學單位

會進行對撞事例的完整重建工作

對撞的數據需要大量長時間的累積

等收集到足夠的統計量，
就可以來檢驗理論模型預測

希格斯粒子，就在 LHC 的
7/8 TeV 運作階段中發現

如同影片中所顯示隆起的信號部分

藉由 LHC 在更高的 13 TeV 能量下運作

人類的知識將可以再往新的
粒子物理邊境推進