北京正负电子对撞机重大改造工程中超导磁体电流引线设计

北京正负电子对撞机重大改造工程中超导磁体电流引线设计
北京正负电子对撞机重大改造工程中超导磁体电流引线设计

为什么要研究粒子物理为什么说环形正负电子对撞机是重大机遇

为什么要研究粒子物理?为什么说环形正负电子对撞机是 重大机遇? 宇宙学中还有哪三个问题待解?为什么要研究粒子物理?万维网与希格斯粒子有什么关系?请看中科院高能物 理所所长王贻芳的讲解。 整理/记者刘辛味新媒体编辑/吕冰心出品:科普中央厨房 监制:北京科技报| 科学加客户端【演讲人】 王贻芳中科院高能物理研究所所长▲2月5日首都科学讲堂:王贻芳《探索无穷——物质结构与宇宙》 对自然的探索是人类的本能 我们研究的问题是宇宙和物质,这是个古老的问题,古希腊时期的哲学家——芝诺、留基伯、德谟克利特、亚里士多德等人对我们生存的宇宙和我们看到的物质世界到底有什么 关系进行了深入思考。当然,他们是那时的哲学家,不是现代意义上对物质和宇宙的研究,但他们思考的深度仍令我们吃惊,他们认为空间中存在无数微粒,物质是由不同的元素构成。几乎同时期,中国春秋战国时期左丘明在《国语·郑语》记录了史伯的思想,“土与金、木、水、火杂已成百物”。 对宇宙的思索,对物质世界的探索是人类的自然本能。在过去的两千多年,科学有了爆发性的增长。对自然本能的研究,转化成了科学研究,方法手段与本能的原始手段已经大不同。

从物质结构来说,原子学说提出后,发展出了分子学说,之后发展出现代意义上的化学。1905年,英国物理学家卢瑟福通过实验发现原子内部有原子核,导致了原子核物理的研究。上世纪60年代,物理学家发现了夸克,对物质结构有了更深层次的认识,产生了新的学科——粒子物理学,或者叫高能物理。 我们对物质结构的认识不断深入发展,每到一个新的层次就产生新的学科,而原来的层次会横向发展,比如化学,尽管我们对化学层次的认识早在200年前就有,但在今天化学仍是欣欣向荣的学科。我们对原子核层次的认识也有100多年,原子核物理学目前仍是非常重要的学科。更深层次的认识有粒子物理,今天也在继续向前发展。 人类对物质结构不断深入的研究,都源于好奇心。那时人们从来没有问过研究物质更深层次能有什么用,而是对它有兴趣,在这些研究中不断发现了很多有用的东西。科学发展最主要的动力,就是我们的好奇心。 粒子物理的无穷小与宇宙学的无穷大 粒子物理研究简单来说就是无穷小,需要搞清楚世界最小是什么。我们目前的研究最小到夸克级别。宇宙学是另一个极端,他们研究无穷大。 几千年前仰望星空,人们看到了月亮、太阳,知道了恒星、行星,和太阳系。后来我们知道,太阳不过是宇宙中无穷多

高中物理热点大串讲之前沿科技

热点3 科技前沿 热点回顾 1.2008年10月7日北京时间下午5点45分,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将本年度的诺贝尔物理奖的一半授予美国芝加哥大学的南部阳一郎,以表彰他发现了亚原子物理中对称性自发破缺的机制,奖项的另一半由日本高能加速器研究机构的小林诚和京都大学的益川敏英分享,以表彰他们发现了对称性破缺的起源,并由此预言了自然界中至少三个夸克家族的存在。 2.北京时间9月10日强子对撞机(LHC)进行了第一次主要测试并成功实现了第一束质子束流贯穿整个对撞机。LHC将把质子加速到具有巨大的能量并进行对撞“粉碎”,从而模拟大爆炸后不足十亿分之一秒的情况。 3.2008年7月22日,北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)取得重要进展——加速器与北京谱仪联合调试对撞成功,并观察到了正负电子对撞产生的物理事例。改造后的北京正负电子对撞机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。 热点串讲 热点类型一信息的筛选与再利用 【创新1】物理学中的对称性意味着守恒律的出现。当系统由于某种原因失去了原有的对称性后,一定会进入到另一个与以前完全不同的状态,这就是对称性破缺的概念。比如,水是各向同性流动的液体,水分子在水中沿各个方向运动皆可,但当温度下降到零度以下时,水结成了冰,水分子在冰中按一定的择优方向排列,形成了冰的几何结构,对称性降低,不再保持原来水中各向同性的对称性,即发生了对称性破缺。通过材料中给出的信息,下列现象中发生了对称性破缺的是() A.墨汁滴在水中,到均匀地扩散到水中的过程 B.电磁铁通电前后,电磁铁内的分子电流取向由杂乱元章变为具有相同的取向 C.当某密闭容器中的空气被完全抽出一半 D.当温度降低到临界温度以下,超导材料的电阻消失 【精析】本题考查学生学习新知识的能力,通过所给信息及所给的事例,形成对“对称性破缺”的理解,对经出的现象作出判断。 解答:BD从信息中可知:物体不再保持各向同性的对称性,则可以说是发生对称性破缺。A中墨汁均匀扩散到水中仍保持着各向同性的特点,C项中容器中气体减少后,容器内气体仍保持无规则运动状态,故AC两项错误;B项中由磁现象电本质知识可知,分子电流的具有相同的取后后,电磁铁就具有的磁性;D项中超导体在临界温度以下进入与以前完全不同的状态,故也可称为发生了对称性破缺。 热点类型二磁场对高能粒子约束 【创新2】在强子对撞机的加速器里面,2束高能粒子流在彼此相撞之前,以接近光速的速度向前传播。这两束粒子流分别通过不同光束管,向相反方向传播,这两根管子都处于超高真空状态。一个强磁场促使它们围绕那个加速环运行。关于强子对撞机以下说法正确的是() A.强子对撞机的加速器可能是回旋加速器 B.在加速环中上,高能粒子加速是强磁场作用的结果 C.超导线中通过强电流后,会产生极强的磁场 D.可以通过调节磁场来使得两束高能粒子的运动方向 【精析】本题中主要考查磁场对带电粒子的作用效果,以及电流的磁效应等知识点。

北京正负电子对撞机概况共12页文档

北京正负电子对撞机概况 北京正负电子对撞机简称:BEPC 北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一。 北京正负电子对撞机(BEPC)是我国第一台高能加速器,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。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。 北京正负电子对撞机核心部分北京正负电子对撞机是1984年作为国家重点工程之一确定的中美科技合作项目,总投资为2.4亿元,由中科院高能物理所负责建造。工程建筑总面积达57500平方米,形似一个巨大的“羽毛球拍”,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。 [编辑本段]建设工程 早期工程 1972年8月,张文裕等18位科技工作者给周恩来总理写信,反映对发展中国高能物理研究的意见和希望。 1972年9月11日,周恩来总理对关于建设中国高能加速器实验基地报告的复信中指示:“这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理

论研究抓起来,同时又要把理论研究与科学实验结合起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究、应该成为科学院要抓的主要项目之一。” 1973年初,经国家批准,中国科学院高能物理研究所正式成立。 1975年3月,国家计委向国务院提出了《关于高能加速器预制研究和建造问题的报告》(七五三工程)。刚刚复出主持中央工作的小平同志同意了这个报告,并转送周总理批示。 1977年,邓小平同志在国家科委、国家计委《关于加快建设高能物理实验中心的请示报告》(八七工程)上批示:“拟同意”。 1981年1月,国家计委决定停止十三陵“高能物理实验中心”的筹建工作(即八七工程),对玉泉路高能加速器预制工程提出调整方案。 1981年1月10日,小平同志对聂华桐等14位科学家的信做了批示:“请方毅同志召集一个专家会议进行论证”,讨论高能加速器的建造方案。 1981年9月22日-25日,中科院数理学部在北京召开“2.2GeV正负电子对撞机预制研究方案论证会”。会议对高能所提出的注入器、储存环和探测器的预制研究项目进行了讨论,决定开展对撞机工程预制研究。 1981年5月,高能所在征求国内外专家意见的基础上提出了建造2×22亿电子伏正负电子对撞机的方案,在由国家科委和中国科学院召开的专家论证会上得到原则通过。 1981年12日22日,邓小平同志在中国科学院关于建造2.2GeV正负电子对撞机建议报告上批示:“这项工程进行到这个程度不宜中断,他们所提方案比较切实可行,我赞成加以批准,不再犹虑。” 1982年1月21日,高能所向中科院报送《玉泉路工程调整计划任务

恒定电流全章习题

第二章恒定电流 第一节电源和电流 习题精练: 1.关于电流,下列说法中正确的是 ( ) A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大 B.电子运动速率越大,电流越大 C.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大 D.因为电流有方向,所以电流是矢量 2.关于电流,下列说法中哪些是正确的( ) A.通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率 B.金属导线中电子运动的速率越大,导线中的电流就越大 C.电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向 D.国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位 3.已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成 的等效电流大小为多少? 4.下列说法中正确的是( ) A.导体中电荷运动就形成了电流 B.在国际单位制中,电流的单位是A C.电流有方向,它是一个矢量 D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在 5.关于电流,下列叙述正确的是( ) A.只要将导体置于电场中,导体中就有持续电流 B.电源的作用可以使电路中有持续电流 C.导体中没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动 D.恒定电流是由恒定电场产生的 6.一台半导体收音机,电池供电的电流是8mA,也就是说( ) A.1h电池供给8C的电量 B.1 000s电池供给8C的电量 C.1s电池供给8C的电量 D.1min电池供给8C的电量 7.如图所示,在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示,若测得2s内有×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大? 8.北京正负电子对撞机的储存环是长为240m的近似圆形轨道,当环中的电流为10mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目是多少? 9.有一横截面积为S的铜导线,流过的电流强度为I.设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( ) A.nvSΔt B.nvΔt 第二节电动势

国家重点研发计划大科学装置前沿研究重点专项2016

国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项2016年度拟立项项目公示清单 序号项目编号项目名称项目牵头承担单位 项目 负责人 中央财政经费 (万元) 项目实施 周期(年) 1 2016YFA0400100 大型强子对撞机(LHC)实验探测 器升级 中国科学技术大学赵政国4500.00 5 2 2016YFA0400200 基于暗物质粒子探测卫星的科学 研究 中国科学院紫金山天文台常进3600.00 5 3 2016YFA0400300 基于惰性气体探测器的直接暗物 质探测实验 上海交通大学季向东3500.00 5 4 2016YFA0400400 高能环形正负电子对撞机相关的 物理和关键技术预研究 清华大学高原宁3600.00 5 5 2016YFA0400500 天体环境中关键核过程研究中国科学院近代物理研究所唐晓东4000.00 5 6 2016YFA0400600 高密度下加热及电流驱动效率和 协同效应研究 中国科学院合肥物质科学研 究院 李建刚4100.00 5 7 2016YFA0400700 大质量黑洞与星系的协同演化及 其宇宙学效应 中国科学院国家天文台何子山4196.00 5 8 2016YFA0400800 致密天体观测研究中国科学院高能物理研究所张双南4356.00 5 9 2016YFA0400900 “环境诱发情绪异常”神经机制 的多尺度成像方法和研究 中国科学技术大学田长麟3400.00 5 10 2016YFA0401000 同步辐射和强磁场下量子材料的 多维度测量和表征 中国科学院物理研究所丁洪3489.00 5 11 2016YFA0401100 强激光驱动新型粒子源和辐射源 研究 北京应用物理与计算数学研 究所 周沧涛2000.00 5 12 2016YFA0401200 高超声速边界层转捩机理、预测 及控制方法研究 中国空气动力研究与发展中 心 陈坚强3000.00 5

大学物理2习题答案总

一、 单项选择题: 1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为L 的储存环中作轨道运动。已知电子的动量是P ,则偏转磁场的磁感应强度为: ( C ) (A) eL P π; (B) eL P π4; (C) eL P π2; (D) 0。 2. 在磁感应强度为B 的均匀磁场中,取一边长为a 的立方形闭合面,则通过 该闭合面的磁通量的大小为: ( D ) (A) B a 2; (B) B a 22; (C) B a 26; (D) 0。 3.半径为R 的长直圆柱体载流为I , 电流I 均匀分布在横截面上,则圆柱体内(R r ?)的一点P 的磁感应强度的大小为 ( B ) (A) r I B πμ20= ; (B) 202R Ir B πμ=; (C) 202r I B πμ=; (D) 202R I B πμ=。 4.单色光从空气射入水中,下面哪种说法是正确的 ( A ) (A) 频率不变,光速变小; (B) 波长不变,频率变大; (C) 波长变短,光速不变; (D) 波长不变,频率不变. 5.如图,在C 点放置点电荷q 1,在A 点放置点电荷q 2,S 是包围点电荷q 1的封闭曲面,P 点是S 曲面上的任意一点.现在把q 2从A 点移到B 点,则 (D ) (A) 通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变; (B) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变; (C) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变; (D) 通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变。 6.如图所示,两平面玻璃板OA 和OB 构成一空气劈尖,一平面单色光垂

直入射到劈尖上,当A 板与B 板的夹角θ增大时,干涉图样将 ( C ) (A) 干涉条纹间距增大,并向O 方向移动; (B) 干涉条纹间距减小,并向B 方向移动; (C) 干涉条纹间距减小,并向O 方向移动; (D) 干涉条纹间距增大,并向O 方向移动. 7.在均匀磁场中有一电子枪,它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子,这两个电子的速度方向相同,且均与磁感应强度B 垂直,则这两个电子绕行一周所需的时间之比为 ( A ) (A) 1:1; (B) 1:2; (C) 2:1; (D) 4:1. 8.如图所示,均匀磁场的磁感强度为B ,方向沿y 轴正向,欲要使电量为Q 的正离子沿x 轴正向作匀速直线运动,则必须加一个均匀电场E ,其大小和 方向为 ( D ) (A) E = B ,E 沿z 轴正向; (B) E =v B ,E 沿y 轴正向; (C) E =B ν,E 沿z 轴正向; (D) E =B ν,E 沿z 轴负向。 9.三根长直载流导线A ,B , C 平行地置于同一平面内,分 别载有稳恒电流I ,2I ,3I ,电流流向如图所示,导线A 与C 的距离为d ,若要使导线B 受力为零,则导线B 与A 的距 离应为 ( A ) (A) 41d ; (B) 43d ; (C) d 31; (D) d 32 . 10.为了增加照相机镜头的透射光强度,常在镜头上镀有一层介质薄膜,假

北京同步辐射装置操作手册-中国科学院高能物理研究所.

北京正负电子对撞机国家实验室 HANDBOOK OF BEIJING SYNCHROTRON RADIATION FACILITY 北京同步辐射装置 操作手册 1W1A束线和漫散射实验站 北京正负电子对撞机国家实验室办公室编印 2010年09月 用户注意事项 1. 课题申请时,尽量写清楚您所需要的实验设备、实验模式与实验参数,并注明您的样品是否具有危险性(毒性、放射性、腐蚀性、易燃易爆等)。 2. 实验前请尽量与实验站沟通,确保您的实验进展顺利。 3. 请您按预先通知的时间来做实验,准时与其他用户交接班。新用户最好提前到实验站熟悉实验设备、操作方法等。 4. 实验前请认真学习实验站操作手册,并接受辐射防护安全培训、领取计量卡。 5. 实验中,爱护实验站设施和运行设备。 6. 请您认真填写《北京同步辐射实验室用光情况登记表》和《北京同步辐射装置实验情况记录表》,记录字迹要工整清楚。 7. 发生故障时请及时与本站工作人员联系,并做好记录。 8. 实验完成后,请您搞好用光期间的实验站卫生,将样品回收处理,保持实验台桌面整洁。 9. 实验结果发表后,请您将发表文章的相关信息发送给用户办公室和实验站工作人员,以便我们对您的课题进行存档和评价。 10. 欢迎您参加北京同步辐射装置组织的同步辐射应用用户会和学术讨论会。 1W1A束线和漫散射实验站 一、概述 北京同步辐射装置1W1A光束线是一条双聚焦的单色X光束线,主要光学元件是一个斜切的三角形弯晶单色器和一个压弯平面镜组成。单色器有两组晶体:Si (220)和Si(422),分别选择1.54埃和0.89埃波长的单色光,完成同步辐射光的单色化和水平聚焦功能。目前主要使用Si(220)晶体,选择1.54埃的单色光。反射镜为Al基地上镀500埃的Pt膜,实现同步辐射光垂直聚焦功能并消除高次谐波。1W1A束线装置和光路分别如图1、及图2所示。

【完整版】正负电子对撞

绪论 1.1 北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII) 北京正负电子对撞机[1](Beijing Electron-Positron Collider,简称BEPC)由束流能量为1.3 GeV的对撞加速器、束流输运线、束流能量为1-2.8 GeV的储存环、安装在南对撞区的探测器——北京谱仪(Beijing Spectrometer,简称BES)和北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility,简称BSRF)组成,如图1.1所示。 图1.1 北京正负电子对撞机 BEPCII是北京正负电子对撞机(BEPC)的二期改造工程[2],它将在现有储存环的基础上再增加一个新的储存环,从而成为一个“工厂”型的正负电子对撞

机。BEPCII建成后,它将能够提供质心能量从1.0 GeV ? 2 到 2.1 GeV ? 2的对撞束流供高能物理实验之用,同时也能提供2.5 GeV 的同步辐射专用束流。对于对撞模式,其亮度(Luminosity) 优化在1.89 GeV ,相应的亮度为1?1033 cm-2s-1,是目前BEPC亮度的100倍。对于同步辐射专用的模式,它的设计流强为250 mA,发射度为120 nm?rad,与目前的同步辐射专用模式(3.2 GeV,最大流强110~130 mA,发射度80 nm?rad)相比,它的亮度(Brightness)与BEPC的相当,而硬度比BEPC的高。 采用双环方案改造后的北京正负电子对撞机的亮度是美国康奈尔大学对撞机设计亮度[4][5]的3至7倍,将在世界同类型装置中继续保持领先地位。 预计BEPCII的科学寿命为12年以上。中国科学院高能物理研究所和北京正负电子对撞机国家实验室将成为国际知名的高能物理实验基地。 1.2 储存环真空室结构设计 1.2.1 真空室结构设计思想 真空室结构设计,顾名思义就是真空室几何形状的确定。它是真空室设计的一个重要方面。在整个设计过程中占有很大的比重。真空室设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的,按所设计的结构进行加工、装配,制造成最终的产品。所以,真空室结构设计应满足多方面要求,基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。此外,还应改善其受力,提高其强度、刚度、精度和寿命。因此,真空室结构设计是一项综合性的技术工作。由于结构设计的错误或不合理,可能造成不应有的失效,使其达不到物理和真空设计的要求,给整个工程系统造成很大的影响。。 真空室既是束流的载体,又是与诸如真空泵、束流监测器、磁铁等设备紧密

力学习题——第五章狭义相对论基础(17)

狭义相对论基础(二)第十六页 1.电子的静止质量M0=9.1×10–31kg,经电场加速后具有0.25兆电子伏特的动能,则电子速率V与真空中光速C之比是:(C ) [ E k=mC2-m0C2, m=m0/(1-V2/C2)1/21兆=106, 1电子伏=1.6×10–19焦耳] (A) 0.1 ( B) 0.5 (C) 0.74 (D) 0.85 2.静止质量均为m0的两个粒子,在实验室参照系中以相同大小的速度V=0.6C相向运动(C为真空中光速),碰撞后粘合为 一静止的复合粒子,则复合粒子的静止质量M0等于:(B ) [ 能量守恒E=M0C2=2mC2 =2m0C2/(1-V2/C2)1/2 ] ( A) 2m0(B) 2.5m0(C) 3.3m0(D) 4m0 3.已知粒子的动能为E K,动量为P,则粒子的静止能量(A )(由 E = E K+E0和E2=E02 + C2P2 ) (A)(P2C2-E K2)/(2E K)(B)(P2C2+E K2)/(2E K) (C)(PC-E K )2/(2E K) (D) (PC+E K )2/(2E K) 4.相对论中的质量与能量的关系是:E=mC2;把一个静止质量为M0的粒子从静止加速到V=0.6C时,需作功A=(1/4)M0C2 A=MC2-M0C2 = γM0C2-M0C2=(γ-1)M0C2 5.某一观察者测得电子的质量为其静止质量的2倍,求电子相对于观察者运动的速度V=0.87C [ m=m0/(1-V2/C2)1/2, m=2m0 , 则1-V2/C2=1/4 ] 6.当粒子的速率由0.6C增加到0.8C时,末动量与初动量之比是

国内有哪些大科学装置

国内有哪些大科学装置 作者:中国科学院重大科学装置网来源:学习时报字数:1929 正负电子对撞机。北京正负电子对撞机是当时世界上唯一在轻子和粲粒子产生阈附近研究-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,BES是该能区内性能最好的谱仪。高能所已成为世界八大高能物理实验研究中心之一。1991年,国家计委正式批准成立北京正负电子对撞机国家实验室。 兰州重离子加速器。兰州重离子研究装置,亦称兰州重离子加速器,是我国能量最高的大型重离子研究装置。类似的中能重离子加速器现在世界上一共有8台,按建成时间排序HIRFL为第4台,法国、日本和我国都以大型分离扇回旋加速器作为主加速器。 合肥同步装置。国家同步辐射实验室是在真空紫外和软X射线波段向国内外用户开放的国际科研平台,是为多学科领域的基础研究、应用基础研究和应用基础服务的工业实验装置。 HT-7托卡马克。托卡马克(Tokamak)是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。通电时托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。受控热核聚变研究的重大突破是将超导技术成功地应用于产生托卡马克强磁场的线圈上,建成超导托卡马克,使得磁约束位形的连续稳态运行成为现实。超导托卡马克被公认为是探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径。 EAST托卡马克。EAST由实验“Experimental”、先进“Advanced”、超导“Superconducting”、托卡马克“Tokamak”四个单词首字母拼写而成,它的中文意思是“先进实验超导托卡马克”,同时具有“东方”的含意。EAST的建造具有十分重大的科学意义,它不仅是一个全超导托卡马克,而且具有会改善等离子体约束状况的大拉长非圆截面的等离子体位形,它的建成将使我国成为世界上少数几个拥有这种类型超导托卡马克装置的国家,使我国磁约束核聚变研究进入世界前沿。 长短波授时。长波授时系统(BPL)和短波授时系统(BPM)是国家授时中心目前主要的授时手段。短波授时台1970年基本建成,1981年正式开始短波授时服务,经升级改造,现短波授时台每天以四种频率连续24小时发播标准时间、标准频率信号。中功率长波台1979年建成试播,大功率长波台1983年开始授时服务,使我国陆基无线电授时服务达到国际先进水平,该项成果荣获1988年国家科技进步一等奖。 遥感卫星地面站。中国遥感卫星地面站是根据邓小平1979年访美期间所签订的中美科技合作备忘录建立的,经过近7年的筹备和建设,于1986年建成并投入运行。它的建立填补了我国资源卫星数据源的空白,它的发展催发和支持了我国遥感应用的发展,促进了遥感应用从科学实验向实用化、产业化的发展。地面站的主要任务是接收、处理、存档、分发各类地球对地观测卫星数据,为全国各行各业提供服务。同时开展卫星数据接收与处理以及相关技术的研究。

下一代高能正负电子对撞机:现状与对策

下一代高能正负电子对撞机:现状与对策 ——香山科学会议第464次学术讨论会综述 粒子物理学(或称高能物理学)是研究“物质、能量、空间、时间”等自然界最基本问题的学科。粒子物理标准模型的建立使得人类对构成物质世界的基本组成单元和相互作用的认识达到了空前的高度,同时也有很多问题亟待解答。为了深入研究电弱对称性自发破缺机制和质量起源等基本问题,探索超出标准模型的新物理现象,理解宇宙观测中暗物质和暗能量的本质,在大型强子对撞机(LHC)成功运行后,人类还需要建造下一代正负电子对撞机,通过两种对撞机上探测结果的互补来发现和确认新基本粒子及其性质、从而进一步揭示新物理定律。 2012年7月4日,欧洲核子研究中心(CERN)宣布在LHC的ATLAS和CMS两个实验都观测到了一个类Higgs玻色子的新粒子,质量在125GeV附近。这个粒子的发现对下一代正负电子对撞机的设计和建造具有关键意义。利用质心系能量250GeV附近的正负电子对撞大量产生Higgs粒子从而精确测量其性质是下一代高能正负电子对撞机主要的科学目标之一。我国科学界和高能物理界一直在关注LHC第一阶段运行后的高能量前沿的重要物理问题,以及国际上的直线对撞机和Higgs工厂方案。普遍认为急需讨论和制定我国参与或承建下一代高能正负电子对撞机的战略对策和实施方案。 2013年6月12日~14日,主题为“下一代高能正负电子对撞机:现状与对策”的香山科学会议第464次学术讨论会在北京香山饭店召开。北京大学陈佳洱教授、赵光达教授、清华大学邝宇平教授、中国科学院高能物理研究所方守贤研究员、陈和生研究员和王贻芳研究员担任会议执行主席。来自全国11个单位的35 位高能物理和加速器领域的专家学者也应邀参加了会议,与会专家围绕“下一代高能正负电子对撞机粒子物理理论”、“直线对撞机及Higgs工厂加速器”、“直线对撞机及Higgs工厂粒子物理实验和探测器”、“我国的下一代高能正负电子对撞机对策”等中心议题进行了深入交流与讨论。 一、主题评述报告与讨论 中科院高能所王贻芳研究员在题为“下一代高能正负电子对撞机”的主题评述报告中指出,自LHC的建造确定以后,国际上就开始设想下一代高能正负电子对撞机。在国际未来加速器委员会(ICFA)及其下属的各种委员会领导下,这台首次由全世界高能物理学家和加速器物理学家联合设计的“国际直线对撞机(ILC)”完成了其概念设计(CDR,2007年)、工程设计(TDR,2013年)及造价估计。由于2012年Higgs粒子的发现,国际上关于下一代高能正负电子对撞机的意见逐渐统一:先从250 GeV开始,再逐步发展到500 GeV。ICFA2012年全面改组了ILC的领导机构,准备积极推动该设施的建造。日本的高能物理学界提出要承建ILC。无论欧洲与美国政府最终会对ILC支持多少,其高能物理学界始终对此努力支持,并积极参加各种ILC相关的组织和管理机构,其人数及话语权实际上远超过日本人。 以上情况反映出:1)高能量前沿是高能物理的最前沿,过去几十年最重要的发现主要来源于此;2)

大科学装置前沿研究重点专项

“大科学装置前沿研究”重点专项 2016年度项目申报指南 大科学装置为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段,是科学突破的重要保障。为充分发挥我国大科学装置的优势、促进重大成果产出,科技部会同教育部、中国科学院等部门组织专家编制了大科学装置前沿研究重点专项实施方案。 大科学装置前沿研究重点专项主要支持基于我国在物质结构研究领域具有国际竞争力的两类大科学装置的前沿研究,一是粒子物理、核物理、聚变物理和天文学等领域的专用大科学装置,支持开展探索物质世界的结构及其相互作用规律等的重大前沿研究;二是为多学科交叉前沿的物质结构研究提供先进研究手段的平台型装置,如先进光源、先进中子源、强磁场装置、强激光装置、大型风洞等,支持先进实验技术和实验方法的研究和实现, —1—

提升其对相关领域前沿研究的支撑能力。 专项实施方案部署14个方面的研究任务:1. 强相互作用性质研究及奇异粒子的寻找;2. Higgs粒子的特性研究和超出标准模型新物理寻找;3. 中微子属性和宇宙线本质的研究;4. 暗物质直接探测;5. 新一代粒子加速器和探测器关键技术和方法的预先研究;6. 原子核结构和性质以及高电荷态离子非平衡动力学研究;7. 受控磁约束核聚变稳态燃烧;8. 星系组分、结构和物质循环的光学—红外观测研究;9. 脉冲星、中性氢和恒星形成研究; 10. 复杂体系的多自由度及多尺度综合研究;11. 高温高压高密度极端物理研究;12. 复杂湍流机理研究;13. 多学科应用平台型装置上先进实验技术和实验方法研究;14. 下一代先进光源核心关键技术预研究。 根据专项实施方案和“十二五”期间有关部署,2016年优先支持20个研究方向。申报单位针对重要支持方向,面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计,组织申报项目。鼓励依托国家重点实验室等重要科研基地组织项目。项目执行期一般—2—

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