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「钱宝现在注册还送钱吗」科技日历|31年前北京正负电子对撞机对撞成功,它到底“撞”出了什么?

online_member 发表于 2020-01-11 16:51:18 | 阅读: 703

「钱宝现在注册还送钱吗」科技日历|31年前北京正负电子对撞机对撞成功,它到底“撞”出了什么?

钱宝现在注册还送钱吗,1988年10月16日凌晨,我国第一座高能加速器——北京正负电子对撞机(bepc)首次对撞成功,亮度达到8×1027/㎝2.s。这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后,在高科技领域又一重大突破性成就。它的建成和对撞成功,为我国粒子物理和同步辐射应用研究开辟了广阔的前景。

北京正负电子对撞机(bepc)是世界八大高能加速器中心之一, 是我国第一台高能加速器,也是高能物理研究的重大科技基础设施。

(图源:中国科学院高能物理研究所)

原理与成果

它由长202米的直线加速器、输运线、周长240米的圆型加速器(也称储存环)、高6米重500吨的北京谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几部分组成,是由数百种、上万台/件高精尖专用设备组成的复杂系统工程,外型像一只硕大的“羽毛球拍”。

正、负电子在其中的高真空管道内被加速到接近光速,并在指定的地点发生对撞,通过大型探测器--北京谱仪记录对撞产生的粒子特征。科学家通过对这些数据的处理和分析,进一步认识粒子的性质,从而揭示微观世界的奥秘。

这项被认为是中国科学技术史上最大的科研工程,1984年10月7日在邓小平的指挥下奠基破土动工,总投资2.4亿元,由中科院高能物理所负责建造。

1991年8月13日,北京正负电子对撞机国家实验室成立。bepc/bes是目前国际上工作在j/y能区的唯一高亮度正负电子对撞机,因此成为世界上一个重要的高能物理实验研究基地。

北京正负电子对撞机的建成和投入运行,为中国粒子物理和同步辐射应用提供了基本研究实验手段和条件,成为跨部门、跨学科共同享用的实验研究基地,使中国高能物理研究进入了世界前沿,取得了具有国际水平的诸如实现τ轻子质量精确测量等成果。

同时,它也促进了我国在加速器、探测器、互联网和高性能计算等高技术领域的发展。

而且,正负电子对撞机所产生的同步辐射光作为特殊光源,可在生物、医学、化学、材料等领域开展广泛的应用研究工作。

在高能物理实验研究领域,取得了一系列国际领先的研究成果:

1992年,τ轻子质量测量的精确结果纠正了过去τ轻子质量的实验偏差,并把精度提高了10倍,证实了轻子普适性原理,被国际上评价为当年最重要的高能物理实验成果之一;

1999年,对2-5gev能区的强子截面进行了测量,将过去世界平均值的精度从15-20% 提高到6.6%,将higgs质量从61gev改变到90gev,解决了标准模型与实验结果的一个矛盾,得到了国际高能物理界的高度赞扬;

2005年,发现的新型粒子x1835开辟了一个国际前沿研究热点领域,将在多夸克态寻找和研究等方面做出重要贡献。

作为同步辐射装置,是目前国内唯一可以提供从硬x射线到真空紫外光的宽波段同步辐射光源,为凝聚态物理、材料科学、生物医学、软x光学、微电子及微机械技术等多学科应用研究提供了先进的实验平台。

改造与未来研究

从1999年开始,北京正负电子对撞机未来发展的预先研究已经开始。采用最先进的双环交叉对撞技术改造对撞机,设计对撞亮度比原来的对撞机高30-100倍,远高于康奈尔大学对撞机,使bepcii将在世界同类型装置中继续保持领先地位,成为国际上最先进的双环对撞机之一。这个方案的验收指标是将性能提高30倍,需要克服许多仪器制造技术和工程技术上的难题,如低温超导设备、接近外太空的真空度的真空设备、超导腔系统制造等等,难度极大。

1999年2月7日,bepc/bes/bsrf改进项目通过鉴定。bepc综合性能大幅度提高,实现了稳定高效运行,年运行时间达到九个半月以上,故障率仅为6%左右,在束流能量1.89gev时亮度达到1031cm-2s-1,日平均事例数提高了3-4倍,达到了国际同类加速器的先进水平。

北京正负电子对撞机重大改造工程(bepcii)是对北京正负电子对撞机(bepc)进行重大改造的科学工程,改造的目的是提高性能,增强竞争力,更好地实现其科学目标。

bepcii的主要设计指标对撞亮度是bepc的30100倍, 新建与之相匹配的北京谱仪besiii,同时大幅度提高同步辐射的性能。bepcii于2004年初开始建设,投资人民币6.4亿元,计划五年完成——改造的主要目标是提高对撞机的性能,使粲物理数据增加两个数量级。

2008年7月19日,bepcii的加速器与北京谱仪联合调试对撞成功,观察到了正负电子对撞产生的物理事例,标志着bepcii圆满完成了建设任务。

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