定義：用以加速、積累、儲存帶電粒子并在其中使兩個相向運(yùn)動的高能粒子束對頭碰撞的裝置。對撞機(jī)通常由一臺或幾臺儲存環(huán)及注入器組成。按對撞的粒子種類分，有正負(fù)電子對撞機(jī)、電子-質(zhì)子對撞機(jī)和質(zhì)子-質(zhì)子對撞機(jī)等。

學(xué)科：放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)_電離輻射劑量學(xué)_電離輻射與源

相關(guān)名詞：對撞流干燥器 對撞式氣流磨機(jī) 對撞束環(huán)

圖片來源：視覺中國

【延伸閱讀】

對撞機(jī)是一種讓物質(zhì)粒子發(fā)生相對碰撞的裝置。在對撞機(jī)中，電子、質(zhì)子、重離子等極微小的帶電粒子均可被加速到極高的速度，甚至可以接近光速，然后進(jìn)行相對碰撞。碰撞后產(chǎn)生的其他粒子被探測器捕獲，用于科學(xué)研究。

現(xiàn)在人們已經(jīng)認(rèn)識到，組成物質(zhì)的基本單元是基本粒子，已知的基本粒子一共有61種?；玖Ｗ訕O其微小，肉眼無法觀測，為了研究它們，人們需要借助強(qiáng)大的工具，對撞機(jī)就是這樣的“超級顯微鏡”。它使人們能夠探究物質(zhì)最小、最基本的組成成分以及物質(zhì)間最基本的相互作用。

按照形狀不同，對撞機(jī)可以分為環(huán)形對撞機(jī)和直線對撞機(jī)。環(huán)形對撞機(jī)使粒子在環(huán)形真空管道中沿相反方向轉(zhuǎn)圈和加速，并在特定的對撞點(diǎn)發(fā)生對撞。環(huán)形對撞機(jī)又分為單環(huán)對撞機(jī)和雙環(huán)對撞機(jī)：單環(huán)對撞機(jī)中，兩束粒子在同一條環(huán)形管道中相對運(yùn)動；雙環(huán)對撞機(jī)中，相對運(yùn)動的兩束粒子各占一條環(huán)形管道。直線對撞機(jī)使粒子在直線管道中加速，并在特定的對撞點(diǎn)發(fā)生對撞。

世界上第一臺對撞機(jī)是意大利的正負(fù)電子對撞機(jī)“安妮羅的累積器”（Anello di Accumulazione，AdA），于1962年建成。它的環(huán)形真空盒的直徑為160厘米。隨著粒子物理研究的發(fā)展需求，世界各大高能物理實(shí)驗(yàn)室陸續(xù)建造了數(shù)十臺對撞機(jī)，對撞機(jī)的能量和規(guī)模越來越大。

目前世界上在運(yùn)行的最著名的對撞機(jī)是位于法國和瑞士交界處的大型強(qiáng)子對撞機(jī)（Large Hadron Collider，LHC），于2008年建成。它的環(huán)狀隧道位于地下100米，總長度27千米，是現(xiàn)在世界上最大、能量最高的環(huán)形粒子加速器。在這里進(jìn)行加速和對撞的是質(zhì)子，最高速度達(dá)到99.9998%的光速。2012年，在大型強(qiáng)子對撞機(jī)上發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子的存在，提出希格斯粒子的英國物理學(xué)家希格斯（P.W.Higgs）因此于次年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。2022年，在大型強(qiáng)子對撞機(jī)上又發(fā)現(xiàn)了新粒子“五夸克態(tài)”。

我國于1984年至1988年建成了北京正負(fù)電子對撞機(jī)（Beijing Electron Positron Collider，BEPC），并于2009年完成了重大升級改造。北京正負(fù)電子對撞機(jī)的形狀像一個羽毛球拍：“球拍柄”就是直線加速器，長202米；圓形“球拍”就是儲存環(huán)，周長240米。在這里進(jìn)行加速和對撞的是電子和正電子。2013年，北京正負(fù)電子對撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了新的共振結(jié)構(gòu)Zc（3900），被美國《自然》雜志評為當(dāng)年十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)之首。

責(zé)任編輯：張鵬輝