欧州原子核研究機構は、European Laboratory for Particle Physicsとも呼ばれ、頭字語CERNまたはCern（1952年に設立された暫定組織、European Council for Nuclear Researchの名前から一般に知られています）は、最も優れた粒子です。世界の物理学センター。スイス、ジュネーブから数キロに位置し、フランとスイスの国境にまたがり、メイラン、プレヴサンモアン、サンジェニプイイの自治体にあります。
CERNは、宇宙の構成要素と宇宙の仕組みをよりよく理解することを目的としています。これを行うために、CERNは科学者に世界でユニークな粒子加速器を提供し、人間の知識の境界を広げることを可能にします。1954年に設立された研究所は、国際的な協力の顕著な例となっています。私たちの使命は次のとおりです。人間の最先端の研究を可能にする粒子加速器の独自の複合体を提供すること。基礎物理学で世界クラスの研究を実施すること。世界中の人々を結びつけ、科学技術の境界を押し広げてすべての人の利益を追求します。
1954年に設立されたCERNは、フランスとスイスの国境にあるジュネーブの北西郊外に拠点を置き、23の加盟国があります。イスラエルは完全な加盟国を与えられた唯一の非ヨーロッパの国です。CERNは公式の国連オブザーバーです。頭字語CERNは、2016年に2,500人の科学、技術、および管理スタッフを擁し、約12,000人のユーザーを擁する研究所を指すためにも使用されています。
CERNの主な機能は、高エネルギー物理学の研究に必要な粒子加速器やその他のインフラストラクチャを提供することです。その結果、多数の実験が国際的な協力を通じてCERNで構築されました。Meyrinのメインサイトには大規模なコンピューティング施設があり、主に実験からのデータの保存と分析、およびイベントのシミュレーションに使用されます。研究者はこれらの施設へのリモートアクセスを必要としているため、ラボは歴史的に主要な広域ネットワークハブでした。CERNは、World Wide Webの発祥の地でもあります。
歴史
CERNを確立する条約は、1954年9月29日に西ヨーロッパの12か国によって承認されました。頭字語CERNは、1952年にヨーロッパの12の政府によって設立された研究所を建設するための暫定評議会であったConseilEuropéenpour la RechercheNucléaire（欧州原子力研究評議会）のフランス語の言葉を最初に表したものです。 1954年に現在の組織であるEuropéennepour la RechercheNucléaire（欧州原子力研究機構）に名称が変更されたとしても、暫定評議会は解散しました。CERNの元理事であったLew Kowarski氏は、名称が変更されたときに、厄介なOERNになり、Werner Heisenberg氏は、これは「たとえ名前がたとえであってもCERNである可能性がある」と語った。
CERNの初代大統領はベンジャミンロックスパイザー卿でした。Edoardo Amaldiは、初期の作戦がまだ暫定であった初期のCERNの書記長でしたが、最初の事務局長（1954）はFelix Blochでした。
研究所はもともと原子核の研究に専念していましたが、すぐに主に亜原子粒子間の相互作用の研究に関係する高エネルギー物理学に適用されました。したがって、CERNが運営する実験室は、一般にヨーロッパの素粒子物理学研究所（Laboratoireeuropéenpour la physique des particules）と呼ばれ、そこで行われている研究をより詳しく説明しています。
創設メンバー
1953年6月29日〜7月1日までパリで開催されたCERN理事会の第6回会議で、承認を条件として、組織を設立する条約が12の州によって署名されました。条約は、ベルギー、デンマーク、フランス、ドイツ連邦共和国、ギリシャ、イタリア、オランダ、ノルウェー、スウェーデン、スイス、イギリス、ユーゴスラビアの12か国で徐々に承認されました。
発見
1983年には、電弱理論がほぼ完全に確認され、弱い力と電磁力がほぼ統一されました。LEPの最初の作業が始まるのも今年の9月13日です。1984年、カルロルビアとサイモンファンデルメーアは、電弱力に関する発見で10月にノーベル物理学賞を受賞しました。1989年のLEPの発足後、電弱力に関する理論の予測、特に質量が陽子の質量の約80倍である荷電粒子（Wボソン）と中性粒子（Zボソン）の存在が確認されました）質量は陽子の約91倍です。
1989年から1990年の間に、ロバートカイリアーが加わったティムバーナーズリーは、ハイパーテキスト情報システム、ワールドワイドウェブを設計および開発しました。
1992年、ジョージシャルパックは、1968年にCERNで実施された作業（マルチワイヤ比例チャンバーの開発）により、ノーベル物理学賞を受賞しました。
2010年11月18日、研究者たちは、磁場内で初めて反水素原子をトラップすることに成功したことを発表しました。
理論で説明されているように、2012年7月4日、新しい粒子が特定され、その特性はヒッグスボソンの特性と互換性があるようです。2013年に処理されたこの実験の追加結果により、この新しい素粒子はヒッグス粒子であり、その特性はこれまでのところ、標準モデルで記述されているものと互換性があることが確認されました。ノーベル物理学賞は2013年に、この粒子に関する理論的研究に対して理論物理学者のフランソワイングラートとピーターヒッグスに授与され、1960年代からその存在が予測されました。
科学的成果
素粒子物理学におけるいくつかの重要な成果は、CERNでの実験を通じて行われました。以下が含まれます：
1973：ガルガメルバブルチャンバーでの中性流の発見。
1983：UA1およびUA2実験でのWおよびZボソンの発見。
1989：Zボソンピークで動作するラージエレクトロンポジトロンコライダー（LEP）での軽いニュートリノファミリーの数の決定。
1995：PS210実験での反水素原子の最初の作成。
1999：NA48実験での直接CP違反の発見。
2010：反水素の38原子の分離。
2011：反水素を15分以上維持する。
2012：長い間求められていたヒッグスボソンと一致する、質量が125 GeV / c2前後のボソン。
2011年9月、OPERAコラボレーションがライトよりも高速なニュートリノの検出を報告したときに、CERNはメディアの注目を集めました。さらにテストを行ったところ、誤って接続されたGPS同期ケーブルが原因で結果に欠陥があることがわかりました。
1984年のノーベル物理学賞は、WボソンとZボソンの発見につながった発展により、カルロルビアとサイモンファンデルメーアに授与されました。1992年のノーベル物理学賞は、CERNのスタッフであるGeorges Charpakの研究者に「粒子検出器、特にマルチワイヤ比例チャンバーの発明と開発」により授与されました。2013年のノーベル物理学賞は、CERN実験でヒッグス粒子が発見された翌年のヒッグス機構の理論的説明に対して、フランソワイングラートとピーターヒッグスに授与されました。
コンピュータサイエンス
World Wide Webは、1989年にTim Berners-Leeと1990年にRobert Cailliauによって開始されたENQUIREという名前のCERNプロジェクトとして始まりました。Berners-LeeとCailliauは、1995年にAssociation for Computing Machineryによって共同で、ワールドワイドウェブ。
ハイパーテキストの概念に基づいて、プロジェクトは研究者間の情報の共有を促進することを目的としていました。最初のWebサイトは1991年にアクティブ化されました。1993年4月30日、CERNは、World Wide Webがだれにでも無料になると発表しました。Berners-Leeによって作成された最初の最初のWebページのコピーは、World Wide Web ConsortiumのWebサイトに歴史的文書としてまだ公開されています。
Webの開発に先立ち、CERNは1980年代初頭からインターネット技術の導入を開拓してきました。
より最近では、CERNはグリッドコンピューティングの開発のための施設となり、E-sciencE（EGEE）のためのグリッドの有効化やLHCコンピューティンググリッドなどのプロジェクトをホストしています。また、スイスの2つの主要なインターネット交換ポイントの1つであるCERNインターネット交換ポイント（CIXP）もホストしています。
粒子加速器
現在の複合施設
CERNは、6つの加速器と1つの減速器のネットワークを運用しています。チェーン内の各マシンは、粒子ビームのエネルギーを増加させてから、実験または次のより強力な加速器に送ります。現在（2019年現在）アクティブなマシンは次のとおりです。
低エネルギー粒子を生成するLINAC 3線形加速器。低エネルギーイオンリング（LEIR）への注入用に4.2 MeV / uの重イオンを提供します。
陽子シンクロトロンブースターは、陽子線形加速器によって生成された粒子が他の加速器に転送される前に、それらのエネルギーを増加させます。
低エネルギーイオンリング（LEIR）は、イオン線形加速器LINAC 3からのイオンを加速してから、プロトンシンクロトロン（PS）に転送します。この加速器は、以前の低エネルギー反陽子リング（LEAR）から再構成された後、2005年に委託されました。
28 GeV陽子シンクロトロン（PS）。1954年から1959年の間に製造され、より強力なSPSへのフィーダーとして動作しています。
1976年に操業を開始した、直径2 kmのトンネルに組み込まれた円形加速器であるSuper Proton Synchrotron（SPS）。300GeVのエネルギーを供給するように設計され、徐々に450 GeVにアップグレードされました。固定ターゲット実験（現在COMPASSおよびNA62）用に独自のビームラインを持っているだけでなく、陽子反陽子コライダー（SppSコライダー）として、および大電子に注入された高エネルギー電子と陽電子を加速するために運用されています。 –ポジトロンコライダー（LEP）。2008年以降、陽子と重イオンをラージハドロンコライダー（LHC）に注入するために使用されています。
不安定核の研究に使用されるオンライン同位体質量分離器（ISOLDE）。放射性イオンは、陽子シンクロトロンブースターからのエネルギー1.0〜1.4 GeVでの陽子の衝突によって生成されます。1967年に最初に委託され、1974年と1992年に大幅なアップグレードを行って再建されました。
反陽子減速器（AD）。反陽子の速度を反物質の研究のために光速の約10％に減速します。
AWAKE実験は、原理実証用のプラズマ航跡場加速器です。
研究用CERN線形電子加速器（CLEAR）加速器の研究開発施設。
大型ハドロンコライダー
CERNでの多くの活動には、現在、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の運用とその実験が含まれています。LHCは、大規模な世界規模の科学協力プロジェクトです。
LHCトンネルは、ジュネーブ国際空港と近くのジュラ山脈の間の地域の地下100メートルに位置しています。その長さの大部分は国境のフランス側にあります。これは、2000年11月に閉鎖されたLarge Electron–Positron Collider（LEP）によって以前占有されていた、周囲27 kmの円形トンネルを使用しています。 LHCに。
コライダーに沿って8つの実験（CMS、ATLAS、LHCb、MoEDAL、TOTEM、LHCf、FASER、ALICE）が配置されています。それらのそれぞれは、異なる側面から、そして異なる技術で粒子衝突を研究します。これらの実験の構築には、並外れたエンジニアリング作業が必要でした。たとえば、CMS検出器の部品をそれぞれの重量が2,000トン近くだったため、CMS検出器の部品をその空洞に下ろすために、特別なクレーンがベルギーからレンタルされました。2005年3月7日、グリニッジ標準時午後13:00に、建設に必要な約5,000個の磁石のうち最初のものが特別なシャフトに降ろされました。
LHCは膨大な量のデータを生成し始め、CERNは分散処理のために世界中のラボにストリーミングします（特殊なグリッドインフラストラクチャであるLHCコンピューティンググリッドを利用）。2005年4月の間に、裁判は600 MB / sを世界中の7つの異なるサイトに正常にストリーミングしました。
最初の粒子ビームは2008年8月にLHCに入射しました。最初のビームは2008年9月10日にLHC全体を循環しましたが、システムは10日後にマグネット接続の不良のため故障し、2008年9月19日に修理のために停止されました。
LHCは、2009年11月20日に、それぞれ3.5テラエレクトロボルト（TeV）のエネルギーを持つ2つのビームを正常に循環させることにより、運用を再開しました。エンジニアにとっての課題は、2つのビームを互いにぶつけ合うように整列させることでした。加速器と技術担当ディレクターのスティーブマイヤーズ氏は、これは「大西洋を渡って2本の針を発射し、それらを互いに衝突させる」ようなものです。
2010年3月30日、LHCは2つの陽子ビームを陽子あたり3.5 TeVのエネルギーで衝突させ、7 TeVの衝突エネルギーをもたらしました。しかし、これはヒッグス粒子の予想される発見に必要なもののほんの始まりにすぎません。7 TeVの実験期間が終了すると、LHCは2012年3月から8 TeV（陽子あたり4 TeV）に戻り、すぐにそのエネルギーでの粒子衝突を開始しました。2012年7月、CERNの科学者は、後にヒッグス粒子であることが確認された新しい亜原子粒子の発見を発表しました。2013年3月、CERNは新しく発見された粒子に対して実行された測定により、これがヒッグス粒子であると結論付けることができると発表しました。2013年の初めに、LHCは2年間のメンテナンス期間の間無効化されました。これは、加速器内部の磁石間の電気接続を強化するため、およびその他のアップグレードのためです。
2015年4月5日、2年間の保守と統合の後、LHCは2回目の運転を再開しました。2015年4月10日に、記録的なエネルギーである6.5 TeVへの最初の上昇が行われました。2016年には、設計衝突率を初めて超えました。2018年の終わりに、2年間のシャットダウン期間が始まります。
建設中の加速器
2019年10月の時点で、高輝度LHC（HL-LHC）というプロジェクトでLHCの光度をアップグレードするための建設が進行中です。このプロジェクトでは、LHC加速器が2026年までに1桁高い光度にアップグレードされることを確認する必要があります。
HL-LHCアップグレードプロジェクトの一環として、他のCERNアクセラレータとそのサブシステムもアップグレードされています。とりわけ、LINAC 2線形加速器インジェクターは廃止され、2020年には新しいインジェクター加速器であるLINAC 4に置き換えられました。
廃止された加速器
オリジナルの線形加速器LINAC 1. 1959–1992を運営。
LINAC 2線形加速器インジェクター。陽子を陽子シンクロトロンブースター（PSB）に注入するために50 MeVに加速。1978年から2018年まで運営。
1957年に運転を開始し、1991年に閉鎖された600 MeVのシンクロサイクロトロン（SC）。2012〜2013年に公開されました。
交差するストレージリング（ISR）、1966年から1971年に構築され、1984年まで運用された初期のコライダー。
1989年から2000年にかけて稼働した大型電子陽電子衝突型加速器（LEP）は、27 kmの長さの円形トンネルに収容されており、現在では大型ハドロン衝突型加速器が設置されています。
LEP Pre-Injector（LPI）加速器複合体。2つの加速器、LEP Injector Linac（LIL、それ自体はLIL VおよびLIL Wと呼ばれる2つの連続した線形加速器で構成される）と、Electronと呼ばれる円形加速器で構成される。 Positron Accumulator（EPA）。これらの加速器の目的は、ポジトロンと電子ビームをCERN加速器複合体（より正確には、陽子シンクロトロン）に注入し、加速の多くの段階の後にLEPに送ることでした。動作可能な1987-2001; LEPのシャットダウンとLPIから直接供給される実験の完了後、LPIファシリティはCLICテストファシリティ3（CTF3）で使用できるように改造されました。
1982年に委託された低エネルギー反陽子リング（LEAR）は、1995年に反水素の9つの原子で構成される真の反物質の最初のピースを組み立てました。それは1996年に閉鎖され、反陽子減速器に取って代わられました。LEAR装置自体は、低エネルギーイオンリング（LEIR）イオンブースターに再構成されました。
コンパクトリニアコライダーテスト施設3（CTF3）。これは、将来の通常の導電性リニアコライダープロジェクト（CLICコライダー）の実現可能性を研究したものです。2001〜2016年に稼働中。そのビームラインの1つは、2017年以降、研究用の新しいCERN線形電子加速器（CLEAR）施設に変換されました。
考えられる将来の加速器
CERNは、世界中のグループと協力して、将来の加速器の2つの主要な概念を調査しています。エネルギー（CLIC）を高めるための新しい加速概念を備えた線形電子陽電子コライダーと、現在Future Circular Colliderと名付けられているLHCの大型バージョンです。 。
インストール
CERNは、物質の構造を研究するために単一の粒子加速器を操作するのではなく、他のマシンのチェーン全体（インジェクターと呼ばれることもあります）を操作します。それらを連続的に通過する粒子は次第に加速され、それにより粒子にますます多くのエネルギーを与える。この複合施設には現在、いくつかの線形および円形加速器が含まれています。
サイエンスコンプレックスを構成する建物には、明確なロジックなしで番号が付けられています。たとえば、73番ビルは238番と119番ビルの間に挟まれています。CERN内の複数の言語と国籍（80を超える）は、映画「L’Auberge Espagnol」の制作でCédricKlapischに部分的に影響を与えました。
LHC周辺の粒子加速器のチェーン
CERNで最も強力な設備は、Large Hadron Collider（LHC）で、2008年9月10日に委託されました（当初2007年11月に計画されました）。LHCは加速器チェーンの最後にあります。陽子の加速の場合、陽子は次の経路をたどります。
すべては「デュオプラズマトロン」と呼ばれる陽子の源から始まります。ブリキ缶のサイズのこの機械は、水素を使用して、初期エネルギーが100 k eVの陽子を生成します（通常の水素の核は単一の陽子で構成されています）。ボトルからのこのガスは、制御された速度でソースチャンバーに注入され、そこでイオン化されて各原子から単一の電子を抽出します。得られた陽子は、電場によって次のステップに放出されます。
1978年に委託されたリニアック2線形陽子加速器。チェーンの最初のリンクを（陽子源とともに）構成し、CERNで最も頻繁に使用される装置です。その稼働率は98〜99％で、シャットダウンは2017年頃に予定されており、その後Linac-4に置き換えられます。Linac-2は陽子を光速の3分の1まで加速し、粒子によって50 MeVのエネルギーが発生します。
Linac-2の出口で、陽子がPS-Boosterに注入されます。周長157mの小型シンクロトロンであり、1陽子あたりのエネルギーは1.4 GeVであり、光速の91.6％に相当する。次に、陽子がPSに注入されます。
PSまたはプロトンシンクロトロン。円周は628メートルで、粒子ビームを曲げるために使用される100個の双極子を含む277個の電磁石が装備されています。1959年11月に委託されたため、CERNで最も古い機器の1つですが、それ以降、複数の変更が行われています。このマシンは現在、陽子だけでなくイオンも加速するために使用されています。彼のキャリアの間、それはまた反陽子、電子、および陽電子（反電子）の加速器としても働きました。陽子のエネルギーを最大25 GeVまで増加させ、光速の99.9％まで加速します。このステップから、相対性理論によれば克服できない限界を構成する光の速度に近づくため、速度の増加はもはや重要ではありません。粒子のエネルギーの増加は、主にそれらの質量の増加の結果です。
スーパープロトンシンクロトロン（SPS）、円周7 km、744双極子を含む1,317電磁石を装備。陽子を450 GeVまで推進します。それは、1983年に加速器の単純な変換されたCollider陽子-反陽子として1976年に委託され、その後1989年からLEPに、そして彼の代わりにLHCに新しいインジェクターチェーンになりました。PSと同様に、SPSはキャリア中にさまざまな粒子（陽子、反陽子、多かれ少なかれ重いイオン、電子、陽電子）を加速させました。LHCの開始以来、SPSは陽子またはイオンでのみ機能します。
そして最後に、LHCまたはラージハドロンコライダー（ラージハドロンコライダー、フランス語）は、周囲が26.659 kmで、超伝導体を使用しており、陽子は7 TeVに達することができます（粒子あたりのエネルギーレベルは、ソースデュオプラズマトロン）。
ALICE実験の一部として、LHCは鉛イオンも加速します。後者の場合、コースは少し異なります。気化してイオン化した鉛から「ECRソース」によって生成され、鉛イオンはリニアック3線形で最初の加速を受けます加速器、それから彼らはLEIR（低エネルギーイオンリング）を通過します。その後、イオンは、PS、SPS、およびLHCを介して、陽子と同じ経路をたどります（ECRソース、Linac-3、およびLEIRは、デュオプラズマトロン、Linac-2、および「ブースター」をそれぞれ置き換えます）。それらが加速すると、これらのイオンはいくつかの段階で電子が取り除かれ、残りのすべてが「裸の」原子核になり、それぞれが574 TeV（すなわち、核子あたり2、76 TeV）のエネルギーに到達します。
各CERN設備には、実験に利用できる1つ以上の実験ホールがあります。これは、ブースター、PS、およびSPSの加速された陽子をチェーン内の次の加速器または実験領域に向けることができる方法です。ほとんどの場合、固定ターゲット（ビームとターゲット間の衝突により）新しい粒子を生成します）。
CERNの他の施設と実験
LHCは現在最大かつ最も公に知られている施設ですが、他の機器や研究作業がCERNにあります。
AD、反陽子減速器
反陽子減速器（en）は、低エネルギー反陽子を生成するためのデバイスです。実際、それらの作成中（PSからの陽子の金属ターゲットへの影響による）、反陽子は通常、速度が速すぎて特定の実験中に利用することができず、さらにその軌道とエネルギーは異なります。反陽子減速装置は、これらの粒子を回復させ、制御し、最終的には光速の約10％まで減速するように設計されています。これには、電磁石と強力な電界を使用します。「飼いならされた」後、これらの反陽子は他の実験で使用することができます：
ACE（反陽子細胞実験）：生体外で生きている細胞にこれらの粒子のビームを注入することによって、癌と戦う抗陽子の有効性を研究する実験。次に、注入された反陽子と原子核の陽子の間の消滅によって放出されたエネルギーは、細胞を破壊します。目標は、反陽子を癌性腫瘍に投射することによって癌性腫瘍を破壊できるようにすることです。この方法は、健康な組織への損傷が少ないため、他の粒子線治療よりも有利です。最初の結果は有望ですが、医学的応用は約10年間期待されていません。
ALPHAとATRAP：これらの実験の目的は、物質と反物質の特性の違いを研究することです。これを行うには、反水素原子（反陽子と陽電子で構成される）を作成し、その特性を通常の水素原子の特性と比較します。
浅草：この実験の目標は前の2つと同じですが、方法が異なります。ASACUSAの物理学者は、反水素原子を使用するのではなく、反陽子ヘリウム、つまり、電子の1つが置き換えられたヘリウム原子など、よりエキゾチックな構成を生成します。反陽子で！（注意：反陽子は電子のように負の電荷を持っています）。これらの構成の利点は、反水素よりも製造が容易で、寿命が長いことです。
AEgIS：主な目的が反物質に対する重力の影響が物質に及ぼす影響と同じかどうかを確認することを目的とする実験。反物質の場合、重力の影響が逆転する可能性を含め、いくつかの仮説が検討されています。
キャスト
C ERN A ction S olar T望遠鏡（太陽アキシオンCERNの望遠鏡）。太陽からの仮想軸を検出するための機器。
アクシオンは暗黒物質の一部であると疑われる粒子であり、物質と反物質の間に観察された小さな違いの起源を説明するため、それらの存在を研究することに関心があります。CASTの動作原理は、これらの粒子が通過するときにX線に変換する効果があるはずの正しい方向に向いた真空管内で、これらの粒子の経路に強力な磁場を配置することです。記録されることが意図されているのは、アキシオン自体よりも容易に検出可能なこのX線放射です。アクシオンが存在する場合、それらが星の中心に存在している可能性があります。このため、CASTはモバイルプラットフォームのおかげで太陽の方向に向けられた望遠鏡です。
この実験では、既存のコンポーネントのいくつかを再利用していることに注意してください。LHCの設計に使用された超伝導双極子磁石のプロトタイプ、大型電子陽電子衝突型加速器（LEP）のDELPHI実験に使用された極低温冷却装置）、および宇宙計画からのX線集束システム。天文学と素粒子物理学の手法を組み合わせたCASTも、加速器によって生成されたビームを使用しない唯一の実験ですが、それでもCERNが取得したスキルの恩恵を受けます。
雲
C osmics L eaving OR tdoor D roplets（宇宙線を生成する宇宙線）
CLOUD（in）は、宇宙線が雲の形成に及ぼす可能性のある影響を調査するために計画されています。実際、宇宙から来るこれらの荷電粒子は、雲の厚さに影響を与える新しいエアロゾルを生成することができます。衛星測定により、雲の厚さと宇宙線の強度との相関関係を疑うことができます。ただし、雲量の数パーセントの変動は、気候と地球の熱バランスに明確な影響を与える可能性があります。
CLOUDは、まだプロトタイプ検出器の準備段階にあり、フォグチャンバーと「反応チャンバー」で構成されます。このチャンバーでは、大気の任意の領域の圧力と温度の条件を再構成でき、粒子フラックスを受けます。宇宙線をシミュレートするPSによって生成されます。複数のデバイスがこれらのチャンバーの内容を監視および分析します。粒子加速器が大気や気候の研究に使用されたのはこれが初めてです。この経験は「雲と気候に対する私たちの理解を大幅に変える」可能性があります。
方位磁針
CO mmon M uonおよびP roton A pparatus for S構造およびSペクトロスコピー
この用途の広い実験は、ハドロン（陽子と中性子、私たちが作った物質の構成要素）の構造を探索することで構成されているため、グルオンとそれらを構成するクォークの間のリンクが一部になっています。これには、SPSによって加速された陽子を使用します。さまざまな目的は特に次のとおりです。
核子スピンの起源、特にグルオンが果たす役割を研究する。これを行うために、ミューオンが作成され（不安定な粒子、電子に匹敵しますが、より重い）、「偏極ターゲット」に投影されます。
グルーボールの検出、グルオンのみで構成された仮想粒子;
パイ中間子ビームを作成して使用することにより、異なるタイプのハドロンの階層を決定します。
CTF3
C LIC Tはファシリティ3です。CompactLinear Collider（CLIC）プロジェクトの一部として、CERNがLHCの後にすでに準備しているテストサイト。
目標は、LHCによって行われた発見を深めることを可能にする次世代のアクセラレータ、CLICを開発することですが、コストとインストールの寸法は比較的合理的であり続けます。目標は、LHCで得られるものに匹敵するエネルギーを達成することですが、今回は（陽子/陽子衝突の代わりに）電子/陽電子衝突があり、新しい視点が開かれます。
将来のCLICの動作原理は、2ビームシステムに基づいています。これにより、以前の加速器よりも高い、つまり100から150 MV / mのオーダーの加速場を生成できるようになります。メインビームは、高周波エネルギーによって加速されます。これは、低エネルギーで高強度の電子の平行ビームによって生成されます。メインビームの加速に使用されるエネルギーを供給するのは、この「ドライブビーム」の減速です。この原理は、低電圧電流から高電圧電流を生成するが、強度が低下するという代償を伴う変圧器の原理と比較できます。
ディラック
DI meson R elativistic A tomic C omplex（di-mesonsの相対論的原子複合体）。この実験の目的は、クォークが互いに結合し、ハドロンを構成する強い相互作用をよりよく理解することです。より正確には、これは「大きな」距離にわたって低エネルギーでこの力の動作をテストする問題です。
このために、DIRACはパイ中間子原子（またはパイオニウム、つまり正および負のパイ中間子の不安定なアセンブリ）または「」原子（それぞれがパイ中間子と反対の電荷のカオンで構成され、やはり不安定）の崩壊を研究します。 。PSの陽子ビームのおかげで生成されたこれらのエキゾチックなアセンブリの寿命は、「これまでに到達したことのないレベルの精度で測定されます」。
ISOLDE
アイソトープセパレーターO n L ine OFテクター（オンライン同位体セパレーター（in））
「錬金術工場」と呼ばれるISOLDEは、半減期が数ミリ秒しかない不安定な同位体を多数製造および研究できる施設です。これらの同位体は、PSインジェクターからの陽子がさまざまな組成のターゲット（ヘリウムからラジウムまで）に衝突することによって生成されます。それらは質量で分離され、次に加速されて研究できるようになります。これらの実験の多くは、「ミニボール」と呼ばれるガンマ線検出器を使用しています。
したがって、ISOLDEは本質的に原子核の構造を探求することを目指していますが、生物学、天体物理学、およびその他の物理学分野（原子学、固体、基礎物理学）にも他の目的があります。
ISOLDEチームは、1989年以来知られている、パラジウム電極を使用した電解実験中に異常熱効果（AHE）を観察し、セミナー中にそれを公開しました。
n_TOF
「中性子工場」。PSからの陽子を使用して、この装置は、高強度のフラックスと幅広いエネルギーを持つ中性子を生成することを目的としています。いわゆる「中性子飛行時間型」の設置により、これらの粒子が関与するプロセスの正確な研究が可能になります。得られた結果は、中性子束が役割を果たすさまざまな研究プロジェクトにとって興味深いものです。核天体物理学（特に恒星の進化と超新星に関する）; 放射性廃棄物の破壊; または粒子線による腫瘍の治療。
解体された加速器
設立以来、CERNはいくつかの加速器を使用しており、その一部は現在の研究により効率的またはより適切な他の加速器に対応するために解体されています。これらのアクセラレータは次のとおりです。
CERNの最初の線形加速器であるLinac1は、1959年に委託され、1993年にLinac3に置き換えられました。
1957年から1991年まで使用されていた600 MeVのシンクロサイクロトロン（SC）。これには、直径が7.2メートル、重さがそれぞれ60トンの2つのコイルからなる電磁石がありました。
「電子蓄積蓄積リング」であるCESARは1963年に完成し、1968年に解体されました。CESARの試運転は困難でしたが、将来のCERNコライダーの開発に役立つノウハウを獲得することができました。
交差ストレージリング（ISR）は、1966年から1971年に建設され、1984年まで使用されました。これらは、超伝導磁石を使用した最初の粒子加速器（1980年11月）であり、最初に衝突を起こした陽子衝突器でした。陽子と反陽子の間（1981年4月）;
1989年から2000年にかけてLHCに置き換えられる大型電子陽電子（LEP）。LEPは当時、CERNの最大の加速器であり、電子と陽電子を衝突させていました。
1982年に委託された低エネルギー反陽子リング（LEAR）により、反物質の最初の原子を1995年に組み立てることができました。1996年にシャットダウンされ、LHCに供給するためのLEIR（低エネルギーイオンリング）に変換されました。重イオン。
解体された実験
CNGS
Cern N eutrinos to G ran S asso（CERNからGran Sassoまでのニュートリノ）。
この設備はニュートリノのビームを生成することから成り、それはイタリアにあり、732キロ離れた研究所に向けられています。これを行うには、SPSによって加速された陽子をグラファイトターゲットに送ります。結果として生じる衝突により、パイ中間子およびカオンと呼ばれる不安定な粒子が生成されます。これらは、磁気デバイスによって、長さ1 kmの真空トンネルに集まり、そこで崩壊します。これらの崩壊によってミュー粒子が生成され、とりわけニュートリノが生成されました。シールド、そしてトンネルの端を越えた岩は、ニュートリノ以外のすべての粒子（ミューオン、崩壊していないパイ中間子とカオン、または陽子）を吸収します。ニュートリノは、ルートを継続する唯一のものです。アセンブリは、結果として得られるニュートリノビームがグランサッソにあるイタリアの研究所に送られるように方向付けられています。この目的のために構築された機器によって分析されます。これらすべての目的は、ニュートリノの振動現象を研究することです。実際、ニュートリノには3つのタイプ（フレーバーと呼ばれます）があり、これらの粒子がこれら3つのフレーバーの間で「振動」し、1つのフレーバーからその他。生成されたニュートリノはミュオン風味のみであり、グランサッソのレベルで、地球内を732 km走行した後、CNGSはこれらの振動の研究を可能にします。記録できるフレーバー。最初のニュートリノビームは2006年の夏に放出されました。ニュートリノの低い相互作用性とそれらの振動の希少性を考えると、長年の実験とデータ収集が必要になります。2010年5月に、CNGSによって生成されたニュートリノの1つの振動に対応する最初のイベントが観測されました。この施設は、6年間のサービスの後、2012年12月に閉鎖されました。CNGSに使用されるCERNトンネルは、SPSによって陽子が供給されるAWAKE実験（高度なWAKefield実験）をホストするために使用されるようになり、2016年末に運用を開始する必要があります。
CERNの環境保護
CERNでの環境モニタリングは、一方でHSEユニット（安全衛生と環境保護）によって、他方で2つの外部機関（連邦公衆衛生局（スイス）と放射線防護研究所）によって行われます。原子力安全（フランス）。FOPHは、大型ハドロン衝突型加速器が稼働する前にCERNの周りの放射線状況の基準点を取得することを目的としたCERNゼロ点監視プログラムを開始しました。