檢視緊湊緲子線圈的原始碼

{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left"
|<center>'''緊湊緲子線圈'''<br><img src="https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2006/det-small.jpg" width="280"></center><small>[https://phys.org/news/2006-09-compact-muon-solenoid-magnet-full.html 圖片來自phys]</small> 
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'''緊湊緲子線圈'''，[[瑞士]]歐洲核子研究組織[[CERN]]的[[大型強子對撞機]]計劃的兩大通用型[[粒子偵測器]]中的一個。

直至2006年，已有約2300位來自159個不同的研究機構的科學家，共同參與建設。CMS將建在[[法國]]的[[Cessy, France|Cessy]]的地下洞穴中，剛好跨過[[瑞士]][[日內瓦]]的邊境。完成後的偵測器將是一個長約21公尺，直徑約16公尺的筒狀的結構，重量達12500公噸（這也是其名稱的由來）。

== 實驗目標 ==
CMS 實驗的主要目標包含了:
* 探索[[TeV]]級能量下的物理現象
* 發現[[希格斯粒子]]
* 尋找[[超對稱]]物理的證據
* 研究重[[離子]]對撞實驗

== 重點特色 ==
CMS 偵測器的特色在於:
* 相對小型的尺寸
* 強力磁場線圈
* 為追蹤[[緲子]]軌跡最佳化

== 偵測器概觀 ==
CMS 是設計成一個通用型的偵測器，用來研究[[LHC]]加速器所提供的 14 TeV 質心能量下[[質子]]對撞的物理。其子偵測器包含了用來量測在對撞後所產生的[[光子]], [[電子]], [[緲子]]等粒子的[[能量]]與[[動量]]的設備。位於最內層的偵測器為由矽晶片所構成的軌跡追跡系統。環绕其外的則是由[[閃爍體]]所構成，用來量測能量的電磁[[量能器]](electromagnetic calorimeter)，與之外三明治結構的強子取樣量能器(sampling calorimeter)。由於追跡系統與量能器的緊湊型設計，CMS 用來產生 4 T([[特斯拉]])的強力磁場[[電磁鐵|線圈]]可以將上述兩偵測器包覆於其中。於線圈外的則是大型的[[緲子]]偵測器，同時包夾於構成[[磁場線]]封閉循環的鐵芯(return york)之中。如此構成 CMS 的全名：'''緊湊緲子線圈'''。

==路徑探測器==
路徑探測器(Tracker)的功用是記錄[[帶電粒子]]的飛行軌跡。由於帶電粒子在磁場中會受[[勞侖茲力]]影響而轉彎，因此藉由軌跡可回推帶電粒子的動量(路徑越彎，動量越少)，而粒子的[[動量]]大小對於研究粒子的性質有很大的影響。CMS的路徑探測器是由純[[矽]]製作，可分為Pixel和Strips。

Pixel位於最內三層，每個元件大小為100μm×150μm，由於單位元件夠小，Pixel能給定相當精確的路徑起始點。
在三層Pixel外的是Strips，共有十層。內四層每個元件大小為10cm×180μm，外六層每個元件大小為25cm×180μm。Strips的功用主要是給出粗略的路徑位置。由三層Pixel加上十層Strips，共十三個點，可決定一條相當清楚的路徑。

== 電磁量能器 ==
CMS 的[[電磁量能器]] (Electromagnetic CALorimeter, ECAL)使用了約 80,000 支[[钨酸铅]][[晶體]]所構成，晶體的特色為高密度與高透光度，類似於一般常見的鉛[[玻璃]]。这些晶体由Bogoroditsk Techno-Chemical Plant和中科院上海硅酸盐所提供。<ref>{{cite |title=Radiation hardness qualification of PbWO4 scintillation crystals for the CMS Electromagnetic Calorimeter|url=http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/5/03/P03010/pdf|author=R W Novotny, D Bremer, V Dormenev等|publisher=Journal of Instrumentation|volume=5|year=2010}}</ref>當[[電子]]或[[光子]]穿過晶體的時候，會與材料發生反應，由[[制動輻射]]與粒子[[e=mc2|對生]]與[[湮滅]]造成所謂的簇射 (radiation shower) 現象。這個釋放出來的能量，會使得晶體中的電子躍遷而發光，然後由附於晶體表面的[[光偵測器]]所量測，轉換成的電子訊號經校正後可以用來推估原入射[[粒子]]的[[能量]]大小。

== 磁鐵 ==

就如同其他的粒子物理偵測器，CMS 有著一個大型的[[電磁鐵|磁鐵線圈]]。藉由量測帶電粒子通過磁場時軌跡的曲率半徑，可以決定其所帶[[電荷|電性]]與[[動量]]。CMS 的磁鐵長13公尺，直經6公尺，其[[鈮]][[鈦]]線圈需要冷卻至[[低溫物理學|低溫]][[超導現象|超導態]]，以提供4 [[特斯拉|T]]強度的磁場。

== 新聞報導 ==
CMS 最大的一個組件'''YB0'''於當地時間2007年2月28日下午六時(CET)，成功的被放置到位於[[法國]]的[[Cessy, France|Cessy]]地下100[[公尺]]深的實驗洞穴中(UXC)。該組件包含了一節的[[緲子]]偵測鐵芯，以及目前世界最大的的超導磁鐵，總重量約為1920[[公噸]]，相當於五架巨無霸噴射機的總和。除了重量上的困難度，該組件有17[[公尺]]寬，與洞穴壁面的距離只有約20[[公分]]。工程人員使用了四條巨大55股的纜繩，以每分鐘15公分的速度降下，共耗時10小時才完成這項艱鉅的任務。計有包含了[[BBC]]、[[國家地理]]、[[路透社]]等多家新聞媒體報導此一事件。

== 參考文獻 == 
{{reflist}}
[[Category: 740 歐洲史地總論]]