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大型强子对撞机2025年运行成果丰硕 升级计划稳步推进

2025-12-11 14:33     来源:欧洲核子研究中心     欧洲核子研究中心 大型强子对撞机大科学装置

在大型强子对撞机(LHC)第三次运行的最后一个完整运行年度2025年,所有实验均打破纪录。12月8日早上6点,LHC束流暂停进行年终技术检修。该对撞机5月5日启动,第11年高能物理运行中,ATLAS和CMS实验积分亮度达125 fb⁻¹,运行周期内累计达500 fb⁻¹,约5000亿亿次粒子碰撞。

2025年大型强子对撞机(LHC)四大实验的探测器捕获的事件显示(粒子碰撞)。左上:CMS探测器5月记录的首次碰撞。右上:ATLAS探测器7月探测到的质子-氧核碰撞。下:ALICE(左)和LHCb(右)探测器11月观测到的铅离子碰撞。

2025年质子运行期间,四个LHC实验表现出色,碰撞次数超以往,数据采集效率超90%。LHCb实验因2023年重大升级,2025年亮度提升至11.8 fb⁻¹。这一年以21天连续运行结束,ALICE实验数据采集效率超95%,记录2 nb⁻¹数据样本。今年还进行一系列特殊质子 - 氧、氧 - 氧和氖 - 氖碰撞实验,证实氖原子核“保龄球瓶”形状,ALICE实验显示夸克 - 胶子等离子体形成证据。LHCb向真空室注入气体,丰富数据样本。

2025年是LHC第三次运行最后完整年,运行2022年7月开始,明年的物理运行计划于3月开始、6月结束,之后进入长期停机期,为高亮度LHC(HL - LHC)建设做准备,HL - LHC计划2030年建成,升级后碰撞次数约是现在的五倍。为应对挑战,ATLAS和CMS探测器将在LS3阶段重大升级,LHCb和ALICE部分升级。新型CMS触发器取得初步成果,ATLAS一级触发器性能提升。今年HL - LHC短期测试运行中,LHC同时产生约150次碰撞,正常运行约60次,技术团队和实验应对出色。


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