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中国大科学装置、实验室简介
文章来源:  |  发布时间:2014-06-11  |  【 】 【打印】 【关闭】  |  浏览:3035次

北京正负电子对撞机

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;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,外型象一只硕大的羽毛球拍。北京正负电子对撞机是当时世界上唯一在τ轻子和粲粒子产生阈附近研究τ-粲物理的大型正负电子对撞实验装置,也是该能区迄今为止亮度最高的对撞机。

BEPC自1990年建成运行以来,迅速成为在20亿到50亿电子伏特能量区域居世界领先地位的对撞机,优异性能为我国开展高能物理实验创造了条件,取得了一批在国际高能物理界有影响的重要研究成果。如:τ轻子质量的精确测量、20-50亿电子伏特能区正负电子对撞强子反应截面(R值)的精确测量、发现“质子-反质子”质量阈值处新共振态、发现X(1835)新粒子等;同时,BEPC“一机两用”,成为我国众多学科的同步辐射大型公共实验平台,取得了包括大批重要蛋白质结构测定在内的重要结果。

北京正负电子对撞机(BEPC)占地总面积达57500平方米,由电子注入器、储存环、探测器、核同步辐射区、计算中心等5个部分组成。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。

90年代以来,高能所已成为世界八大高能物理实验研究中心之一。

 

上海光源 

        上海光源,即SSRF(Shanghai Synchrotron Radiation Facility),是我国跨世纪最大的科学工程,投资逾12亿人民币,2004年12月开工,坐落上海张江高科技园区。 

 

    作为国家级大科学装置和多学科的实验平台,上海光源由全能量注入器(包括150MeV电子直线加速器、周长180米的全能量增强器和注入/引出系统)、电子储存环(周长432米,能量3.5GeV)、光束线和实验站组成。

    在这个硕大的圆形装置中,全能量注入器提供电子束并使其加速到所需能量,无数电子束以接近光的速度在闭合环形的真空电子储存环中运行,并在拐弯时放出同步辐射光。电子储存环是同步辐射光源的主体与核心,它的性能直接决定了同步辐射光源性能的优劣。为了保证向用户提供在空间位置上高度稳定的同步辐射光,电子束轨道的稳定需要被控制在微米量级。

    光束线沿着电子储存环的外侧分布,它起着用户实验站与电子储存环之间的桥梁作用。也就是说这道“光闸”将从电子储存环引出的同步辐射光束“条分缕析”出从远红外到硬X射线等不同波长的同步射光,并按用户要求进行准直、聚焦等再加工,然后输送到用户实验站。

    在实验站,同步辐射光被“照射”到各种各样的实验样品上,同时科学仪器记录下实验样品的各种反应信息或变化,经处理后变成一系列反映自然奥秘的曲线或图像。科学家和工程师们不仅可以利用强大光速快速测定蛋白质三维晶体结构,还能完成对超大规模集成电路的“精雕细刻”。从2004年12月25日正式破土动工,到2009年4月完成调试后向用户开放,这台投资超过12亿人民币的中能第三代同步辐射光源,能量仅次于世界上仅有的3台高能光源

 

兰州重离子加速器国家实验室

兰州重离子加速器国家实验室是中国科学院负责建设和发展的国家实验室。1988年12月,兰州重离子加速器建成出束。1991年8月,国家计委批准成立兰州重离子加速器国家实验室,并向国内外开放。兰州重离子加速器是中国科学院近代物理研究所负责设计和建造的我国第一台大型重离子加速器系统。

兰州重离子加速器国家实验室研究领域涉及:放射性束物理研究;远离稳定线新核素合成及衰变性质研究;低中能重离子碰撞及热核性质研究;高自旋核结构研究;原子核理论研究;重离子束在固体物理、材料科学、生命科学、天体物理等交叉学科的应用研究;重离子加速器物理和技术研究。

HIRFL由离子源、注入器、主加速器、8个实验终端以及束流运输线等主要部分组成,注入器是一台改建的能量常数为69的1.7米扇聚焦回旋加速器,主加速器是一台能量常数为450的大型分离扇回旋加速器。注入器与主加速器联合运行,可以把C到Xe的重离子分别加速到100~10MeV/u的能量。1997年7月在HIRFL上建成一条具有创新性的放射性次级束流线(RIBLL),为我国开展放射性束物理这一国际前沿领域的研究创造了条件。 兰州重离子加速器国家实验室外景

1998年,跨世纪的国家重大科学工程-兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)已开始实施。它不仅能使HIRFL在世界上继续保持先进地位,而且能以更先进的实验条件使我国在重离子物理前沿取得新的突破。

在10多年的时间里,广大科技人员密切配合,奋力攻关,攻克了一个又一个技术上的难关。兰州重离子加速器建成后,所内外的科研人员,利用加速器提供的重离子束,开展了一系列国际前沿领域的实验研究,取得令人瞩目的成果。

 

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