大型正负电子对撞机

大型正负电子对撞机（LEP）是xxx的一个粒子加速器有史以来建造。它建在欧洲核子研究中心，多国家中心附近核和粒子物理研究日内瓦，瑞士。

大型正负电子对撞机使电子与能量达到209GeV的正电子发生碰撞。这是一个周长为27公里的圆形对撞机，建在地下约100m（300英尺）的隧道中，穿过瑞士和法国。大型正负电子对撞机从1989年一直使用到2000年。2001年左右它被拆除，为重新使用LEP隧道的大型强子对撞机让路。迄今为止，LEP是有史以来xxx大的轻子加速器。

大型正负电子对撞机是一个圆形轻子对撞机——有史以来xxx大的。就上下文而言，现代对撞机通常可以根据它们的形状（圆形或线性）以及它们加速和碰撞的粒子类型（轻子或强子）进行分类。轻子是点粒子并且相对较轻。因为它们是点粒子，所以它们的碰撞是干净的并且适合精确测量；然而，由于它们很轻，碰撞无法达到与较重粒子相同的能量。强子是复合粒子（由夸克组成）并且相对较重；例如，质子的质量是电子的2000倍。由于它们的质量更高，它们可以被加速到更高的能量，这是直接观察当前接受的理论无法预测的新粒子或相互作用的关键。然而，强子碰撞非常混乱（例如，通常有许多不相关的轨迹，并且确定碰撞的能量并不简单），因此分析起来更具挑战性，并且不太适合精确测量。

对撞机的形状也很重要。高能物理对撞机将粒子收集成束，然后将这些束碰撞在一起。然而，每束中只有很小一部分粒子实际发生碰撞。在圆形对撞机中，这些束以相反的方向围绕大致圆形运动，因此可以一遍又一遍地碰撞。这实现了高碰撞率并促进了大量数据的收集，这对于精确测量或观察非常罕见的衰变很重要。然而，由于同步加速器辐射的损失，束的能量受到限制.在线性对撞机中，粒子沿直线运动，因此不会受到同步辐射的影响，但束不能重复使用，因此收集大量数据更具挑战性。

作为圆形轻子对撞机，大型正负电子对撞机非常适合在以前无法实现的能量下精确测量电弱相互作用。

当大型正负电子对撞机于1989年8月开始运行时，它将电子和正电子的总能量分别加速到45GeV，从而能够产生质量为91GeV的Z玻色子。加速器后来升级，以生产一对质量为80GeV的W玻色子。LEP对撞机能量最终在2000年底达到209GeV。在洛伦兹因子（=粒子能量/静止质量=[104.5GeV/0.511MeV]）超过200,000时，LEP仍然保持粒子加速器速度记录，非常接近光速的极限。2000年底，LEP被关闭，然后被拆除，以便在隧道中腾出空间建造大型强子对撞机（大型强子对撞机）。

大型正负电子对撞机由欧洲核子研究中心的加速器复合体提供的电子和正电子馈送。这些粒子由LEP预喷射器产生并最初加速，并通过质子同步加速器和超级质子同步加速器进一步加速到接近光速。从那里，他们被注入LEP环。

正如在所有环对撞机，所述LEP的环由许多的磁铁这迫使带电粒子成圆形轨迹（以便他们留在环内），RF加速器，其加速与颗粒的射频波，和四极聚焦粒子束（即保持粒子在一起）。加速器的功能是增加粒子的能量，以便在粒子碰撞时产生重粒子。当粒子被加速到xxx能量（并聚焦到所谓的束）时，一个电子和一个正电子束在探测器的一个碰撞点相互碰撞。当一个电子和一个正电子碰撞时，它们会湮灭成一个虚粒子，一个光子或一个Z玻色子。虚拟粒子几乎立即衰变成其他基本粒子，然后被巨大的粒子探测器探测到。

大型正负电子对撞机有四个探测器，围绕地下大厅内的四个碰撞点建造。每个都有一个小房子的大小，能够通过它们的能量、动量和电荷来记录粒子，从而使物理学家能够推断出发生的粒子反应和所涉及的基本粒子。通过对这些数据进行统计分析，可以获得有关基本粒子物理学的知识。大型正负电子对撞机的四个探测器分别称为Aleph、Delphi、Opal和L3。它们以不同的方式构建以进行补充实验。