緊湊渺子線圈

緊湊渺子線圈（CMS，Compact Muon Solenoid），瑞士歐洲核子研究組織CERN的大型強子對撞器計畫的兩大通用型粒子探測器中的一個。

基本介紹

基本狀況

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的地下洞穴中，剛好跨過瑞士日內瓦的邊境。完成後的探測器將是一個長約21米，直徑約16米的筒狀的結構，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

[編輯] 重點特色

CMS 探測器的特色在於:

相對小型的尺寸

強力磁場線圈

為追蹤渺子軌跡最佳化

探測器概觀

CMS 是設計成一個通用型的探測器，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。其子探測器包含了用來量測在對撞後所產生的光子, 電子, 渺子等粒子的能量與動量的設備。位於最內層的探測器為由矽晶片所構成的軌跡追跡系統。環繞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)的強力磁場線圈可以將上述兩探測器包覆於其中。於線圈外的則是大型的渺子探測器，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：緊湊渺子線圈。

CMS 探測器的結構。其中位於筒狀結構的下方，有一般成人的高度可作為比例尺。（HCAL=強子量能器，ECAL=電磁量能器）[編輯] 電磁量能器

CMS 的電磁量能器 (Electromagnetic CALorimeter, ECAL)使用了約 80,000 支鉛鎢晶體所構成，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。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探測器所量測，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。

[編輯] 磁鐵

CMS 探測器的一節。 可以點此觀看 Flash 動畫就如同其他的粒子物理探測器，CMS 有著一個大型的磁鐵線圈。藉由量測帶電粒子通過磁場時軌跡的曲率半徑，可以決定其所帶電性與動量。CMS 的磁鐵長13米，直經6米，其鈮鈦線圈需要冷卻至低溫超導態，以提供4 T強度的磁場