定義：用以加速、積累、儲存帶電粒子并在其中使兩個相向運動的高能粒子束對頭碰撞的裝置。對撞機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，有正負電子對撞機、電子-質(zhì)子對撞機和質(zhì)子-質(zhì)子對撞機等。

學科：放射醫(yī)學與防護_電離輻射劑量學_電離輻射與源

相關(guān)名詞：對撞流干燥器 對撞式氣流磨機 對撞束環(huán)

圖片來源：視覺中國

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對撞機是一種讓物質(zhì)粒子發(fā)生相對碰撞的裝置。在對撞機中，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，用于科學研究。

現(xiàn)在人們已經(jīng)認識到，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，人們需要借助強大的工具，對撞機就是這樣的“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，對撞機可以分為環(huán)形對撞機和直線對撞機。環(huán)形對撞機使粒子在環(huán)形真空管道中沿相反方向轉(zhuǎn)圈和加速，并在特定的對撞點發(fā)生對撞。環(huán)形對撞機又分為單環(huán)對撞機和雙環(huán)對撞機：單環(huán)對撞機中，兩束粒子在同一條環(huán)形管道中相對運動；雙環(huán)對撞機中，相對運動的兩束粒子各占一條環(huán)形管道。直線對撞機使粒子在直線管道中加速，并在特定的對撞點發(fā)生對撞。

世界上第一臺對撞機是意大利的正負電子對撞機“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驗室陸續(xù)建造了數(shù)十臺對撞機，對撞機的能量和規(guī)模越來越大。

目前世界上在運行的最著名的對撞機是位于法國和瑞士交界處的大型強子對撞機（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。在這里進行加速和對撞的是質(zhì)子，最高速度達到99.9998%的光速。2012年，在大型強子對撞機上發(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家希格斯（P.W.Higgs）因此于次年獲得了諾貝爾物理學獎。2022年，在大型強子對撞機上又發(fā)現(xiàn)了新粒子“五夸克態(tài)”。

我國于1984年至1988年建成了北京正負電子對撞機（Beijing Electron Positron Collider，BEPC），并于2009年完成了重大升級改造。北京正負電子對撞機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。在這里進行加速和對撞的是電子和正電子。2013年，北京正負電子對撞機發(fā)現(xiàn)了新的共振結(jié)構(gòu)Zc（3900），被美國《自然》雜志評為當年十大科學發(fā)現(xiàn)之首。

責任編輯：張鵬輝