Podstawowe elementy

Do budowy CERN-owskich akceleratorów używa się takich samych podstawowych elementów jak do odbiorników telewizyjnych, czyli elementów przyspieszających cząstki, zakrzywiających wiązkę, ogniskujących ją oraz próżni, przez którą cząstki będą "podróżować", i obudowy całości.

Element przyspieszający: wnęka rezonansowa

Naładowane cząstki otrzymują energię, potrzebną do rozpędzenia ich do prędkości światła, w specjalnych wnękach rezonansowych, wyglądających jak ta na rysunku. Wnęki rezonansowe magazynują energię elektryczną, a następnie oddają ją w małych ilościach cząstkom za każdym razem, gdy przelatują one przez wnękę. Działają one jak małe liniowe akceleratory.

Element zakrzywiający: magnes dipolowy

Magnesy dipolowe używane są w akceleratorach cząstek elementarnych do zakrzywiania wiązki, tak by krążyła po okręgu. Za każdym razem, gdy cząstki dostają porcję energii, pole magnetyczne musi zostać zwiększone, aby zapobiec wypadnięciu cząstek z rury akceleratora.

Schemat magnesu dipolowego w akceleratorze LEP

Elementy ogniskujące: magnesy kwadrupolowe i sekstupolowe

Inne rodzaje magnesów, nazywane magnesami kwadrupolowymi i sekstupolowymi, służą do utrzymania cząstek w wiązce. Działają one na podobnej zasadzie jak soczewki skupiające światło.

Tor wyścigowy: komora próżniowa

W akceleratorach cząstki elementarne podróżują wewnątrz specjalnej rury, z której wypompowane zostało powietrze. Dzięki temu mamy pewność, że cząstki z wiązki nie ulegną zderzeniu z innymi cząstkami. Pompy próżniowe znajdujące się wzdłuż rury akceleratora pozwalają na uzyskanie próżni lepszej niż w przestrzeni kosmicznej.