我們國家的歷史
1988 10年6月建成的北京正負電子對撞機是國際科技合作的結晶。中國科學家以務實創新的精神,積極與世界主要高能物理實驗室合作,引進高功率速調管、fast電子學等國際先進技術,使其成為該工作領域國際領先的對撞機。
1989 65438+2月8日,北京正負電子對撞機同步輻射裝置今天通過國家鑒定。
由29名專家組成的鑒定委員會認為,北京正負電子對撞機的同步輻射裝置投入運行,為自然科學研究、技術科學發展和工業應用提供了良好的條件,必將促進各學科的相互滲透,給許多領域的學科發展帶來巨大的推動力。
據介紹,北京正負電子對撞機的儲存環具有高能物理實驗和同步輻射的兩用模式和同步輻射的特殊模式。儲存環外有兩個同步輻射實驗室。第壹階段建設了三個前端區和三條光束線。在光束線上,專家們利用聚焦X射線和真空紫外光做了激光晶體材料的X射線激發發光實驗,觀察到了壹些國內外沒有得到的有價值的新現象。利用同步輻射光源提供的高亮度X射線,可以在幾十秒內完成單根頭發的X射線激發熒光光譜分析,達到國外實驗室所能達到的最高水平。
該裝置的運行和使用將提供從真空紫外光到硬X射線的大光譜範圍的同步加速器輻射,可用於生物物理、生物化學、光化學、固體物理、原子和分子物理、表面物理、材料科學、測量標準和醫學研究。
1989年,對撞機投入高能物理實驗,成立了由中國科學家牽頭的北京譜儀合作組。來自美國十余所大學和研究所的科學家參與了合作研究,在τ-charm物理領域取得了世界級的成果。比如中美科學家合作在191的北京譜儀上精確測定τ輕子質量,被李政道教授譽為當年的。
作為同步輻射裝置,對撞機在凝聚態物理、材料科學、地球科學、化學化工、環境科學、生物醫學、微電子技術、微機械技術和考古學等應用研究領域取得了許多令人矚目的成就。用同步輻射深入研究高溫超導材料;世界最大碳60晶體研究和0.1-0.3微米X射線光刻技術取得重要突破;在微機械技術方面,已經制成直徑只有4毫米的超微型馬達,在醫療、生物和科研方面將有獨特的用途。
不缺研究。為了探索物質的奧秘,造福人類,中國科學家將在不斷認識微觀世界的跋涉中繼續奮進。
北京正負電子對撞機:揭開物質之謎
科學儀器的存在和應用水平是壹個國家科技發展水平的體現。它像壹塊巨大的磁鐵,可以匯聚智慧,形成多學科的陣地。作為壹個典型的科學儀器,BEPC的主要改造項目是增加磁力。
2007年3月26日上午,陳和生院士站在歡騰的人群中,高高舉起手中的紙杯:“為重大改造工程新的裏程碑幹杯!”陳和生的新裏程碑是正負電子對撞機的成功。
對撞機的“升級”比想象中困難。
身兼北京正負電子對撞機重大改造項目負責人、中科院高能所所長的陳和生激動不已。“電子束的成功對撞,是新型雙環對撞機的首次電子對撞,意味著改造工程雙環對撞方案的成功,也表明重大改造工程已經滿懷信心地進入收尾階段。”
奧運年將是北京正負電子對撞機重大改造工程的竣工年。這項為期五年的科學儀器改造工程始於2003年,耗資6.4億元,分三個階段完成。去年6月,165438+10月,儲存環由單環改為雙環這壹最關鍵、最困難的環節通過,對撞機二期重大改造工程順利完成,剩下的就是在對撞機上安裝大型粒子探測器北京譜儀的任務。
改造工程采用世界先進的雙環交叉碰撞方案。原來電子只有壹條“光速跑道”。改造後,電子和電子各占壹塊“跑道”進行大角度水平碰撞,對撞機的性能將提升100倍。然而,轉型的難度超乎想象。十幾噸的設備大吊車放不下,幾萬根電纜接錯也不行。這些只是轉型項目的壹部分。
“比如隧道本來是單環設計的,空間狹小。現在裝個雙環都擠到極致了。國外成功的雙環對撞機是在80米內實現電子碰撞分離,我們必須在28米內實現。”陳和生說,改造中的很多技術和設備是中國從未有過的,高能物理對撞機的處理精度比航天、航空領域更高。
北京正負電子對撞機(BEPC)是我國著名的科學儀器工程,是壹項示範性工程。1988 10 16淩晨第壹次碰撞發生時,被形容為“繼原子彈氫彈爆炸成功、衛星發射成功後,我國高科技領域的又壹重大突破性成就”。北京正負對撞機重大改造工程的實施,將使這臺科學儀器“升級換代”,繼續站在國際高能物理的前沿。
改造後將加入最先進的行列
原子核重如牛,碰撞產生新的狀態。李政道曾告訴國畫大師李可染,人類可以通過重離子碰撞來探索宇宙的奧秘。被科學的奇妙深深感染,李可染興高采烈地提筆,畫了壹幅兩頭牛到達對方角度的畫,體現了碰撞的內涵。作為探索微觀世界最小積木及其相互作用規律的工具,正負電子對撞機的主導作用和意義遠遠超出了當時人們的想象。
同時,作為典型的科學儀器工程,對撞機建設規模巨大,采用了大量世界上最先進的高技術,具有投資高、人力資源量大、建設周期長的特點。1984 10北京正負電子對撞機開工建設。當時國家對對撞機投資2.4億元。
在北京西郊的玉泉路,鄧小平興高采烈地送出了北京正負電子對撞機的第壹塊奠基禮。針對當時對撞機是否“提前”的爭議,他對身邊的人說:“我相信這件事不會錯。”
談到北京正負電子對撞機,中科院院長盧永祥說,“我們很難想象用別人的儀器去觀察別人沒有觀察到的現象。”
“北京正負電子對撞機的建成,奠定了中國在國際高能物理界的地位。”陳和生於65438年至0984年在高能所工作,2003年接受對撞機重大改造項目經理壹職時,已在高能所工作近十年。
北京正負電子對撞機重大改造工程完成後,將成為世界上最先進的雙環對撞機之壹。
"這將是科技創新的沃土."
走進高能所大樓,經常會遇到來給對撞機做實驗的外國科學家。陳和生有時會給他們解釋壹樓大堂兩邊墻上的兩行字。壹排是1972年9月周恩來總理發給18科技工作者的重要指示:“建立我們自己的高能物理實驗基地,不能再拖了”,另壹排是鄧小平在對撞機第壹次成功對撞後說的“中國必須在世界高科技領域占有壹席之地”。
對撞機的建成極大地促進了我國高能物理的國際合作。中國最早出口互聯網是在高能所,最早使用網頁交換信息。那時候大部分電腦還處於孤島和文字的時代。
國際合作是世界各國發展粒子物理實驗研究的基本途徑。但直到北京正負電子對撞機建成並投入運行,中國才最終具備了以東道國身份組織多國科學家參與的大型物理實驗,開展以中國為主的國際合作的條件。
“這樣做的好處是可以隨時掌握國際高能物理的最新動態,準確判斷研究方向,及時啟動國際高能物理界最關心、最迫切需要解決的研究課題。”陳和生說。
北京正負電子對撞機為自己和科學開創了壹個新世界。“τ輕子質量的精確測量”被國際上評價為當年高能物理最重要的實驗結果之壹。“2-5GeV能區R值測量”的結果促使2002年的國際粒子數據手冊對多年不變的R值圖進行了大的改動。自2000年以來,所有高能物理會議都引用了這壹測量結果。2003年,李政道先生寫信給高能研究所,祝賀壹種新的短壽命粒子的發現:“這是壹項非常重要的成就,是物理學中壹項有意義的工作。”
"任何科學儀器都會自然而然地變成壹個小型科研中心."陳和生說,高能研究所的定位是以科學儀器為基礎的多學科綜合性研究機構。
壹生與高能物理研究打交道的方壽賢院士認為,高能加速器是最前沿的科學技術,必然向經濟技術領域轉移,產生巨大效益。北京正負電子對撞機的建成和運行在國內起到了示範作用,在電子學、微波和高頻、超高真空等方面也有了很大的突破和提高,有力地推動了我國機械電子工業技術的發展。
"這將是技術創新的沃土。"陳和生說,北京正負電子對撞機重大改造工程的建設采用了大量國際上先進的高科技技術,這將是中國相關高科技技術和產業的重要發展機遇。