LHCf実験は、２００７年から稼働を開始する７ＴｅＶ＋７ＴｅＶ陽子衝突型加速器ＬＨＣの陽子衝突点（ＩＰ）の０度方向に小型カロリメーターを設置し、超前方へのガンマ線、中性子を測定する実験です

LHC建設中のヨーロッパ原子核研究機構（ＣＥＲＮ）

　高エネルギー宇宙線である陽子が大気に突入すると、窒素や酸素原子核と衝突してたくさんの粒子を発生させるカスケードシャワー（空気シャワー）を起こします。高エネルギー宇宙線の観測は、この空気シャワー中の粒子を観測しています。

　空気シャワー粒子は、陽子の進行方向（超前方）に放出された粒子からの寄与が大部分です。通常の高エネルギーコライダー実験では測定が行われない領域です。しかしながら宇宙線観測にはまさにこの領域での陽子反応の知識が問題となってきます。

　ＬＨＣでの７ＴｅＶ＋７ＴｅＶの陽子陽子衝突は、１０の１７乗eVの宇宙線の反応に相当します。これまでこのような超高エネルギー反応の実験データは存在せず、最高エネルギー宇宙線の問題や一次宇宙線組成の問題において、解釈の不定性となってきました。それをＬＨＣで実測し、宇宙線物理学の大問題に決着をつけようというのがＬＨＣｆ実験の目的です。

　LHCf実験では、アトラス検出器のあるビーム衝突点ＩＰ１から１４０ｍ離れた地点で、２本の陽子ビームパイプの隙間に２ｃｍ角の小型のシャワーカロリメーターを設置します。この場所では、陽子陽子衝突から０度方向に放出された中性粒子を捕らえることができます。０度方向への粒子放出は莫大であるため、ＬＨＣのビーム強度を落として実験を行います。
　まずはＬＨＣ加速器が立ち上がる２００7年に最初のデータ取得を目指して、実験準備中です。