Le colisionneur
Les performances d'un tel accélérateur sont décrites par deux grandeurs caractéristiques : l'énergie dans le centre de masse et la luminosité. Pour atteindre des énergies et une luminosité jamais obtenues jusqu'à présent, le LHC fait appel à une technologie de pointe dans de nombreux domaines.
Il faut tout d'abord réussir le pari d'accélérer des particules à une énergie de 7 TeV, et de garder, à cette énergie, ces 2835 paquets de protons chacun pendant une dizaine d'heures. Ensuite, les deux faisceaux de protons sont accélérés, dans le même anneau, dans deux tubes à vide en acier inoxydable situés à quelques centimètres l'un de l'autre. L'une des premières prouesses technologiques est le vide extrême nécessaire afin d'éviter les collisions parasites de protons avec une molécule de gaz.
Il faut ensuite maintenir les paquets de particules sur la trajectoire de l'anneau. Pour cela, le LHC va utiliser environ 10 000 aimants supra-conducteurs afin de courber la trajectoire des particules, ainsi que des quadrupôles et octupôles pour focaliser les paquets dans le tube à vide. La totalité de la trajectoire des particules dans l'accélérateur doit être refroidi par de l'hélium liquide dont la température est de 1,9 K, destiné au refroidissement des aimants