欧洲核子研究中心 CERN 的八台新型超导四极磁体已经全部通过全套性能测试，这款磁体峰值磁场能达到 11.3 特斯拉，是高亮度大型强子对撞机 HL-LHC 升级项目里的核心聚焦磁体，专门用来压缩粒子束、提升粒子碰撞概率，为后续寻找新粒子、研究基础物理提供更强的实验条件。这次磁体升级之所以能突破磁场上限，核心是材料换成了铌锡（Nb₃Sn）超导线圈，不再使用老款的铌钛材料，新磁体的孔径也更大，能容纳更粗的粒子束；整套研发历时三十多年，还要解决低温超导、大电流供电、失超保护等一堆工程难题，才能保证稳定运行。测试环节会依次做低温冷却、升电流、磁场标定、稳定性验证，确认在额定工况下不发生失超，达标之后才会安排隧道安装；八台磁体主要部署在 ATLAS、CMS 两大探测器两侧，等到 2029 年左右进场安装，2030 年 HL-LHC 正式运行。升级之后，对撞机的积分亮度相比原来提升十倍，单位时间产生的碰撞数据变多，物理学家发现稀有物理现象的机会也会明显增加。

磁体基础参数表

新旧磁体对比清单

• 老款铌钛磁体：峰值磁场约 8.6T，孔径 70mm，用于现有 LHC
• 新款铌锡磁体：峰值磁场 11.3T，孔径 150mm，用于 HL-LHC 升级
• 磁场提升幅度：大约 35%
• 核心作用：把粒子束挤压得更细，提高碰撞几率

项目时间节点

1. 多年研发：铌锡磁体技术持续研发 30 余年
2. 单台测试：八台磁体依次完成独立性能验证
3. 隧道安装：计划 2029 年在 LHC 隧道就位
4. 正式运行：HL-LHC 预计 2030 年开机

技术难点说明

1. 铌锡材料加工难度高，线圈绕制、热处理工艺复杂
2. 超低温环境，需要配套精密低温制冷系统
3. 大电流下做好失超保护，一旦失去超导要快速释放能量
4. 多台磁体协同对准，保证粒子束轨迹精准

【相关 FAQ】

问题 1：CERN 八台新型超导磁体通过测试，峰值磁场是多少？

回答 1：CERN 八台新型超导磁体通过测试，峰值磁场为 11.3 特斯拉，属于 HL-LHC 项目的铌锡四极聚焦磁体。

问题 2：CERN 这八台新型超导磁体用了什么新材料，和老款有什么区别？

回答 2：CERN 这八台新型超导磁体采用铌锡 Nb₃Sn 超导线圈，老款是铌钛材料，磁场强度、孔径都明显提升，聚焦粒子束的能力更强。

问题 3：CERN 这八台 11.3 特斯拉超导磁体主要用来做什么？

回答 3：CERN 这八台 11.3 特斯拉超导磁体是聚焦磁体，用来压缩粒子束，提升粒子碰撞概率，是高亮度强子对撞机 HL-LHC 升级的关键部件。

问题 4：CERN 这八台新型超导磁体测试完成之后什么时候投入使用？

回答 4：CERN 这八台新型超导磁体测试完成后，计划 2029 年安装进对撞机隧道，2030 年 HL-LHC 正式投入运行。

【参考资料】

[2026-10-28]（CERN-made HiLumi LHC quadrupoles ready for installation）CERN 官网

[2026-09-17]（The disconnection of the LHC has begun）CERN 官网

[2026-07-21]（HiLumi LHC: new magnets reach full power）CERN 官网

[2026-09-17]（HL-LHC magnets reach full current）CERN Courier

[2025-06-11]（The High-Luminosity LHC test stand is taking shape）CERN 官网

【免责声明】

本文资讯围绕 CERN 八台新型超导磁体测试公开信息整理，相关安装、投运时间为项目计划节点，可能受工程进度调整；超导磁体属于前沿加速器工程设备，技术参数以 CERN 官方后续发布为准，本文仅做科普，不构成科研投资参考。