O Large Hadron Collider (LHC) do CERN é o maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo. Consiste em um anel de 27 km (16,8 milhas) de ímãs supercondutores que guiam e aceleram feixes de prótons a energias de 13 teraelétron-volts (TeV).
Para atingir estas altas energias, os ímãs do LHC devem ser resfriados a temperaturas extremamente baixas. Isso é feito com hélio líquido, que é mantido a uma temperatura de 1,9 K (-271,25 °C). Os ímãs são então feitos de materiais supercondutores, que perdem toda a resistência elétrica em temperaturas muito baixas. Isto permite-lhes transportar correntes muito elevadas sem perder energia.
O LHC possui um total de 1.232 ímãs supercondutores. Cada ímã tem cerca de 15 m (49 pés) de comprimento e pesa cerca de 35 toneladas. Eles estão dispostos em oito setores ao redor do anel do LHC.
Cada setor do LHC possui dois tipos de ímãs:ímãs dipolo e ímãs quadrupolo. Os ímãs dipolo criam um campo magnético que curva os feixes de prótons ao redor do anel. Os ímãs quadrupolos concentram os feixes de prótons, evitando que eles se espalhem à medida que viajam pelo LHC.
Os ímãs do LHC são alimentados por um sistema de supercondutores e conversores de energia. Os supercondutores transportam a corrente elétrica que cria o campo magnético. Os conversores de energia convertem a corrente alternada (CA) da rede elétrica em corrente contínua (CC) necessária aos supercondutores.
Os ímãs do LHC são muito sensíveis a mudanças de temperatura e campo magnético. Para protegê-los, o LHC possui um sofisticado sistema de sensores que monitoram as condições dos ímãs. Se algum dos ímãs estiver danificado, o LHC poderá desligar automaticamente para evitar maiores danos.
Os ímãs do LHC são uma parte crítica da operação do acelerador. Sem eles, o LHC não seria capaz de atingir as altas energias necessárias para estudar as partículas fundamentais da natureza.