正负电子对撞机
来源:http://www.cpweb.gov.cn/kepu/kepujianbao/famingchuangxin/22476.html | 作者:bdxuehui | 发布时间: 2020-04-28 | 839 次浏览 | 分享到:


  正负电子对撞机是一个使正负电子产生对撞的设备,它将各种粒子(如质子、电子等)加速到极高的能量,然后使粒子轰击一固定靶。通过研究高能粒子与靶中粒子碰撞时产生的各种反应研究其反应的性质,发现新粒子、新现象。

  设备原理

  用经加速器加速的高能粒子轰击静止的靶,就像在一起交通事故中的一辆汽车撞到一辆停在路边的汽车上,撞车的能量很大一部分要消耗到使停在路边的汽车向前冲上,碰撞的威力就不够大。如果使两辆相向开行的高速汽车对头相撞,碰撞的威力就大许多倍。基于这种想法,科学家们在70年代初研制成功了对撞机。世界上已建成或正在兴建的对撞机有10多台。

  历史渊源

  1988年10月竣工的北京正负电子对撞机,是国际科技合作的结晶。我国科学家以务实、创新的精神,积极与世界各大高能物理实验室合作,并引进了大功率速调管、快电子学等国际先进技术,使其成为该工作能区国际领先的对撞机。

  1989年12月8日,北京正负电子对撞机同步辐射装置通过国家鉴定。由29位专家组成的鉴定委员会认为,北京正负电子对撞机同步辐射装置开始投入运行,为自然科学研究、技术科学发展和工业应用提供了良好的条件,必将对促进各学科的相互渗透和对诸多领域学科的发展带来巨大的推动。

  据介绍,北京正负电子对撞机的储存环有高能物理实验与同步辐射兼用模式和同步辐射专用模式。在储存环外围有两个同步辐射实验室。第一期计划建成了三个前端区和三条光束线,在光束线上,专家们利用聚焦X光和真空紫外光做了激光晶体材料的X光激发发光实验,观测到一些国内外尚未得到过的、有价值的新现象。还利用同步辐射光源提供的高亮度X光,几十秒钟即可完成对单根头发丝进行的X光激发荧光谱分析,达到了国外实验室所能达到的最高水平。

  这项装置的运行使用,将提供从真空紫外光到硬X光的很大光谱范围的同步辐射光,供生物物理、生物化学、光化学、固体物理、原子和分子物理、表面物理、材料科学、计量标准及医学研究等方面的应用。

  1989年对撞机投入高能物理实验,建立了以中国科学家为主导的北京谱仪合作组,美国十多所大学和研究所的科学家参加合作研究,在τ-粲物理领域做出了国际一流的成果,例如中美科学家1991年在北京谱仪上合作完成的τ轻子质量的精确测定,被李政道教授誉为当年“高能物理界最重要的发现”。

  对撞机又作为同步辐射装置,在凝聚态物理、材料科学、地球科学、化学化工、环境科学、生物医学、微电子技术、微机械技术和考古等应用研究领域取得了一大批骄人的成果。利用同步辐射光对高温超导材料进行的深入研究;对世界上最大尺寸的碳60晶体以及在0.1-0.3微米X射线光刻技术的研究均取得重要突破;在微机械技术方面,制成了直径仅4毫米超微电机,这种电机将能在医疗、生物和科研等方面有独特的用途。

  研究未有穷期。为探索物质奥秘并造福人类,我国科学家将在不断认识微观世界的跋涉中继续奋进。