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大科学装置
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欧洲核子研究中心(CERN)
2014-02-18      【 】  阅读次数:

 

  

 

  

欧洲核子研究中心位于法国和瑞士交界处的日内瓦城附近,总部位于瑞士日内瓦近郊的梅汉(Meyrin)地区,是世界上最大的粒子物理研究中心。该中心原本代表欧洲核子研究理事会,是一个1952年由11个欧洲政府建立的,临时为实验室设定的理事会。在临时理事会被解散后,新的实验室在1954年9月29日被改名为欧洲核子研究组织,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现在已经聘用大约3000名的全职员工,并有来自80个国家的大约6500位科学家和工程师,代表500余所大学机构在CERN进行试验。这大约占了世界上的粒子物理学圈子的一半。

(一)依托的大科学装置

该中心现时运行的5个大科学装置是:1.质子同步加速器PS,2.超级质子同步加速器SPS,3.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,4.大型正负电子对撞机LEP,5.大型强子对撞机LHC。另外,直线正负电子对撞机CLIC与超导质子直线加速器SPL 正在研制中。

其中,超级质子同步加速器SPS,1971年开始建造,主加速器平均直径达2200米,1976年开始运行。大型正负电子对撞机LEP,建造于20世纪80年代,总投资6亿美元,周长27公里,主环跨越法国和瑞士国界,占地36公顷,安装在地下50~175米的隧道中,隧道截面为半径1.9米的圆。大型强子对撞机LHC,在2008年9月10日投入运作,它被隐藏于总长约27公里、地下100米的环形隧道中,在日内瓦国际机场和附近的侏罗山之间,面积相当于450个“鸟巢”。

应用于这些装置的长基线中微子实验CNGS,能从该中心将超级质子同步加速器SPS产生的高能中微子束流从地下发送到730公里以外的意大利Gran Sasso国家实验室。

(二)产出

CERN的主要功能是为高能物理学研究的需要,提供粒子加速器和其它基础设施,以进行许多国际合作的实验。同时也设立了资料处理能力很强的大型电脑中心,协助实验数据的分析,供其他地方的研究员使用,形成了一个庞大的网络中枢。CERN获得了辉煌的科学成就,获得了包括6项诺贝尔奖在内的多项著名奖项。另外,该中心还是现在世界上广泛使用的网络信息检索服务工具万维网WWW(World Wide Web)的发源地,万维网是其询问计划(ENQUIRE)的产物,经过多年发展,万维网极大地提高信息产业的应用范围和速度,带来的附加产值不可估量。

该中心的加速器和探测器采用的是最先进的技术,与工业部门的密切合作使双方受益。相关领域的附带发展现已融入人们的生活中:开辟出质子治疗方法对于癌症进行高精度低辐射治疗,对人体危害远低于普通放疗;研究出各种粒子的辐射特性,对于工业材料进行辐射优化和避免辐射损害的运用有广泛空间。

 
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