注入鏈

一台巨型對撞機並不會獨自把粒子從靜止開始加速。那就像要求一輛一級方程式賽車掛著最高檔從完全停止起步——既笨拙又低效。大型加速器改用一串較小機器的接力，每一台從上一級接過束流，加速它，再交給下一台。這串接力叫做注入鏈，而把束流從一台機器送進下一台的動作叫做注入。

在像歐洲核子研究中心（CERN）這樣的地方，大致是這樣進行的。粒子起初來自一個樸素的源——對質子而言，是一瓶被剝去電子的氫氣。一台直線加速器給它們第一次助推。隨後它們被注入一個小環繼續加速，接著是更大的環，再接著是更大的環，每一級都增加能量、並把束流整理成計時正確的束團，直到最後被注入頂端那個最大的環。每一級都被調校得恰好以下一級所設計能接受的能量和結構來交付束流；一旦不匹配，束流就會溢出損失。

注入鏈之所以重要，是因為其中每台機器都只在有限的能量區間裡工作得最好，而把現成的加速器重新用作注入器能節省巨大的成本。它還意味著一台旗艦機器繼承了一條血脈：如今為大型強子對撞機供束的那些環，本身就是更早幾十年的前沿對撞機，被改用作注入鏈的早期階段。理解這條鏈能說清一個實際的道理——建造那台領銜的加速器只是工作的一部分；你還需要一切為它供束的設施。