科学研究中所用到的粒子碰撞机到底是什么东西？

粒子对撞机是由同步加速器（在同步加速器中，磁场强度与粒子的能量成正相关，以保证粒子的加速电场与电子绕加速器圆周运动的频率一致）进化而来，粒子对撞机和回旋加速器的外形相似，均为环形。在粒子对撞机中进行粒子对撞的时候，主要存在3个步骤——粒子的积累、加速、对撞。对于单个粒子来说，它的尺度是相当小（原子的尺寸在10-10m左右），因此要想增加粒子在对撞机中相互碰撞的频率，需要大量的粒子束。

当然，如果粒子的能量不高，难以碰撞之后能够产生新的粒子，所以在粒子束碰撞之前得先进行一定的加速，这时，环形轨道就派上了用场。粒子加速器对粒子加速可采用直线加速器和回旋加速器。直线加速器相对于回旋加速器而言，加速到相同的能量，所需的建造的加速通道的路径更长。

由于电场对带电的粒子有库仑力的左右，所以一般（直线或回旋）加速器中可用电场作为驱动力，而由于带电粒子身处磁场中时会存在一个所谓的洛伦兹力，洛伦兹力对带电粒子并不做功，只是改变带电粒子的运动方向（洛伦兹力的方向和带电粒子的运动方向相切），因此在回旋加速器中，可采用磁场对带电粒子进行偏转，这样可保证带电粒子在环形轨道中运动。

为了使得粒子对撞机获取更大的粒子撞击的效率，通常都采用不同的粒子束相向运动进行碰撞。如果中国有希望建成世界上最大的巨型对撞机，那么不仅在粒子物理方面会取得一系列的进展，而且在高性能超导高频腔、大功率微波功率源、大型低温制冷剂和电子线路芯片等都将取得国际领先水平