大國(guó)重器——北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)是世界八大高能加速器中心之一, 是我國(guó)第一臺(tái)高能加速器,也是高能物理研究的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施;由長(zhǎng)202米的直線加速器、輸運(yùn)線、周長(zhǎng)240米的圓型加速器(也稱儲(chǔ)存環(huán))、高6米重500噸的北京譜儀和圍繞儲(chǔ)存環(huán)的北京同步輻射實(shí)驗(yàn)裝置等幾部分組成,外型像一只碩大的羽毛球拍。
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是當(dāng)時(shí)世界上唯一在τ輕子和粲粒子產(chǎn)生閾附近研究τ-粲物理的大型正負(fù)電子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)裝置,也是該能區(qū)迄今為止亮度最高的對(duì)撞機(jī)。
BEPC自1990年建成運(yùn)行以來(lái),迅速成為在20億到50億電子伏特能量區(qū)域居世界領(lǐng)先地位的對(duì)撞機(jī),優(yōu)異性能為我國(guó)開(kāi)展高能物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了條件,取得了一批在國(guó)際高能物理界有影響的重要研究成果。如:τ輕子質(zhì)量的精確測(cè)量、20-50億電子伏特能區(qū)正負(fù)電子對(duì)撞強(qiáng)子反應(yīng)截面(R值)的精確測(cè)量、發(fā)現(xiàn)“質(zhì)子-反質(zhì)子”質(zhì)量閾值處新共振態(tài)、發(fā)現(xiàn)X(1835)新粒子等;同時(shí),BEPC“一機(jī)兩用”,成為我國(guó)眾多學(xué)科的同步輻射大型公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái),取得了包括大批重要蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測(cè)定在內(nèi)的重要結(jié)果。
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)占地總面積達(dá)57500平方米,由電子注入器、儲(chǔ)存環(huán)、探測(cè)器、核同步輻射區(qū)、計(jì)算中心等5個(gè)部分組成。正、負(fù)電子在其中的高真空管道內(nèi)被加速到接近光速,并在指定的地點(diǎn)發(fā)生對(duì)撞,通過(guò)大型探測(cè)器--北京譜儀記錄對(duì)撞產(chǎn)生的粒子特征。科學(xué)家通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理和分析,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)粒子的性質(zhì),從而揭示微觀世界的奧秘。
90年代以來(lái),中科院高能所已成為世界八大高能物理實(shí)驗(yàn)研究中心之一。
BEPC由四大部分構(gòu)成:注入器與束流輸運(yùn)線、儲(chǔ)存環(huán)、北京譜儀和同步輻射裝置。
其鳥(niǎo)瞰圖像一支碩大的羽毛球拍,由北向南而臥“球拍的“把”———注入器是一臺(tái)長(zhǎng)202m的行波正負(fù)電子直線加速器,電子槍產(chǎn)生的電子束在盤(pán)荷波導(dǎo)加速管中,就像沖浪一樣騎在微波場(chǎng)上不斷得到加速。
在電子束被加速到150Mev 時(shí),轟擊一個(gè)約 1cm厚的鎢靶,由于級(jí)聯(lián)簇效應(yīng)產(chǎn)生正負(fù)電子對(duì),將正電子聚焦、收集起來(lái)加速,就得到高能量的正電子束,正負(fù)電子束流通過(guò)輸運(yùn)線注入到球拍的“ 框”———儲(chǔ)存環(huán)中,積累、儲(chǔ)存、加速、對(duì)撞。正負(fù)電子束流在儲(chǔ)存環(huán) 240m長(zhǎng)的真空盒里做回旋運(yùn)動(dòng),安放在真空盒周圍的各種高精密電磁鐵將束流偏轉(zhuǎn)、聚焦、控制在環(huán)形真空盒的中心附近;高頻腔不斷把微波功率傳遞給束流,使之補(bǔ)充能量并得到加速;上百個(gè)探頭密切檢測(cè)束流的強(qiáng)度、位等性能;計(jì)算機(jī)通過(guò)各種接口設(shè)備,控制對(duì)撞機(jī)的上千臺(tái)設(shè)備的工作! 當(dāng)正負(fù)電子束流被加速到所需要的能量時(shí),對(duì)撞點(diǎn)兩側(cè)的一對(duì)靜電分離器被關(guān)斷,正負(fù)電子束流就開(kāi)始對(duì)撞,安放在對(duì)撞點(diǎn)附近的北京譜儀開(kāi)始工作,獲取正負(fù)電子對(duì)撞產(chǎn)生的信息,北京同步輻射裝置(BSRF)的光束線和實(shí)驗(yàn)站也可以開(kāi)展各種實(shí)驗(yàn),BEPC儲(chǔ)存環(huán)每隔4-6小時(shí)重新注入正負(fù)電子束流,重復(fù)以上過(guò)程。
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)是在鄧小平同志和周恩來(lái)總理的親切關(guān)懷下建設(shè)的國(guó)家大科學(xué)裝置??偼顿Y為2.4億元,由中科院高能物理所負(fù)責(zé)建造及運(yùn)營(yíng)。
1972年9月11日,周恩來(lái)總理對(duì)關(guān)于建設(shè)中國(guó)高能加速器實(shí)驗(yàn)基地報(bào)告的復(fù)信中指示:“這件事不能再延遲了。科學(xué)院必須把基礎(chǔ)科學(xué)和理論研究抓起來(lái),同時(shí)又要把理論研究與科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)。高能物理研究和高能加速器的預(yù)制研究、應(yīng)該成為科學(xué)院要抓的主要項(xiàng)目之一。
1973年2月,中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所正式成立。
1975年3月,國(guó)家計(jì)委向國(guó)務(wù)院提出了《關(guān)于高能加速器預(yù)制研究和建造問(wèn)題的報(bào)告》(七五三工程)。剛剛復(fù)出主持中央工作的小平同志同意了這個(gè)報(bào)告,并轉(zhuǎn)送周總理批示。
1977年,鄧小平同志在國(guó)家科委、國(guó)家計(jì)委《關(guān)于加快建設(shè)高能物理實(shí)驗(yàn)中心的請(qǐng)示報(bào)告》(八七工程)上批示:“擬同意”。
1981年1月,國(guó)家計(jì)委決定停止十三陵“高能物理實(shí)驗(yàn)中心”的籌建工作(即八七工程),對(duì)玉泉路高能加速器預(yù)制工程提出調(diào)整方案。
1981年1月10日,小平同志對(duì)聶華桐等14位科學(xué)家的信做了批示:“請(qǐng)方毅同志召集一個(gè)專家會(huì)議進(jìn)行論證”,討論高能加速器的建造方案。
1981年9月22日-25日,中科院數(shù)理學(xué)部在北京召開(kāi)“2.2GeV正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)預(yù)制研究方案論證會(huì)”。會(huì)議對(duì)高能所提出的注入器、儲(chǔ)存環(huán)和探測(cè)器的預(yù)制研究項(xiàng)目進(jìn)行了討論,決定開(kāi)展對(duì)撞機(jī)工程預(yù)制研究。
1981年5月,高能所在征求國(guó)內(nèi)外專家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上提出了建造2×22億電子伏正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的方案,在由國(guó)家科委和中國(guó)科學(xué)院召開(kāi)的專家論證會(huì)上得到原則通過(guò)。
1981年12日22日,鄧小平同志在中 國(guó)科學(xué)院關(guān)于建造2.2GeV正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)建議報(bào)告上批示:“這項(xiàng)工程進(jìn)行到這個(gè)程度不宜中斷,他們所提方案比較切實(shí)可行,我贊成加以批準(zhǔn),不再猶慮。”
1982年1月21日,高能所向中科院報(bào)送《玉泉路工程調(diào)整計(jì)劃任務(wù)書(shū)》,計(jì)劃建造一臺(tái)2×22億電子伏正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。
1982年,高能所完成預(yù)制研究方案的初步設(shè)計(jì),試制關(guān)鍵部件樣機(jī)。
1982年6月19日,高能所派出21名科技人員組成的考察組到美國(guó)斯坦福直線加速器中心進(jìn)行設(shè)計(jì)考察,完成了對(duì)撞機(jī)工程初步設(shè)計(jì)第三稿,基本確定加速器的主要參數(shù)。
1983年4月25日,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)國(guó)家計(jì)委《關(guān)于審批2×22億電子伏正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)建設(shè)計(jì)劃的請(qǐng)示報(bào)告》。同意新建一臺(tái)能量為2×22億電子伏正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),工程正式立項(xiàng)。
1983年,開(kāi)始進(jìn)行重點(diǎn)非標(biāo)部件的預(yù)制研究。
1983年12月15日,中央書(shū)記處第103次會(huì)議決定將北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)工程列入國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目,并成立由中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)委、北京市的谷羽、林宗棠、張壽、張百發(fā)組成工程領(lǐng)導(dǎo)小組,谷羽任組長(zhǎng)(1986年,周光召院長(zhǎng)接任工程領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng))。工程領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)在中國(guó)科學(xué)院。14個(gè)部委組成了工程非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備協(xié)調(diào)小組,組織全國(guó)上百個(gè)科研單位、工廠、高等院校大力協(xié)同攻關(guān),土建工程由北京市負(fù)責(zé)全力保證。
1984年6月25日-7月4日,BEPC擴(kuò)初設(shè)計(jì)審查會(huì)在京召開(kāi)。會(huì)議通過(guò)了技術(shù)審查小組對(duì)工程的審查報(bào)告,并建議國(guó)家有關(guān)部門批準(zhǔn)這項(xiàng)工程的擴(kuò)初設(shè)計(jì)。
1984年8月15日,小平同志在對(duì)撞機(jī)工程領(lǐng)導(dǎo)小組報(bào)送中央的簡(jiǎn)報(bào)上批示“我們的加速器必須保證如期甚至提前完成”。
1984年9月,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了國(guó)家計(jì)委”關(guān)于審批北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(即8312工程)建設(shè)任務(wù)和規(guī)模的報(bào)告”(國(guó)家計(jì)委科[1984]1899號(hào)),明確了一機(jī)二用”的方針,增加了同步輻射實(shí)驗(yàn)區(qū)的建設(shè)。批準(zhǔn)總投資為2億4千萬(wàn)元(含引進(jìn)用匯2500萬(wàn)美元),總建筑面積為54700平方米。工程建設(shè)實(shí)行經(jīng)理負(fù)責(zé)制的投資包干責(zé)任制。
1984年10月7日,BEPC破土動(dòng)工。鄧小平同志與黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)來(lái)到高能所參加奠基典禮,為奠基石鏟了第一锨土,并親切接見(jiàn)了參加工程建設(shè)的科技人員和職工代表。鄧小平同志為基石題寫(xiě)了“中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室”的題詞。他說(shuō):“我相信這件事不會(huì)錯(cuò)”。1985年至1987年6月,BEPC主要部件批量生產(chǎn),八大非標(biāo)設(shè)備陸續(xù)驗(yàn)收。
1986年5月6日,BEPC工程總體安裝正式開(kāi)始。谷羽、林宗棠、岳致中等領(lǐng)導(dǎo)及300多位代表出席安裝開(kāi)工典禮。
1986年6月,BEPC注入器第一批部件進(jìn)入隧道完成安裝。
1987年6月,BEPC儲(chǔ)存環(huán)和北京譜儀開(kāi)始全面安裝、調(diào)試。
1987年12月,BEPC注入器總調(diào)成功,電子束流注入到儲(chǔ)存環(huán),并觀測(cè)到了同步輻射。電子束能量為1.17GeV,脈沖流強(qiáng)140mA。
1988年7月,正電子注入儲(chǔ)存環(huán)并積累。
1988年10月16日,BEPC首次實(shí)現(xiàn)正負(fù)電子對(duì)撞,亮度達(dá)到8×1027/㎝2.s。完成了小平同志提出的“我們的加速器必須保證如期甚至提前完成”的目標(biāo)。
1988年10月20日,《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道這一成就,稱“這是我國(guó)繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛(wèi)星上天之后,在高科技領(lǐng)域又一重大突破性成就”,“它的建成和對(duì)撞成功,為我國(guó)粒子物理和同步輻射應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的前景,揭開(kāi)了我國(guó)高能物理研究的新篇章”。
1988年10月24日,鄧小平等黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人視察北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)工程,表示祝賀,并慰問(wèn)參加工程建設(shè)的代表。鄧小平同志發(fā)表了“中國(guó)必須在高科技領(lǐng)域占有一席之地”的重要講話。
1988年12月,BEPC對(duì)撞峰值亮度達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。
1989年4月,北京譜儀推至對(duì)撞點(diǎn)上安裝就位,開(kāi)始總體檢驗(yàn),用已獲得的巴巴事例進(jìn)行刻度。
1989年5月,北京譜儀投入試運(yùn)行。
1989年7月5日,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)和北京譜儀通過(guò)技術(shù)鑒定。
1989年9月,北京譜儀(BES)開(kāi)始物理工作。
1989年8月15日,BEPC輻射防護(hù)和劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)技術(shù)鑒定。
1989年12月8日,北京同步輻射裝置(BSRF)三個(gè)前端區(qū)、一塊扭擺磁鐵、三條光束線、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)站通過(guò)國(guó)家技術(shù)鑒定開(kāi)始投入運(yùn)行。鑒定委員會(huì)由29位專家組成。
1990年7月10日,對(duì)BEPC工程總體、土建工程、建安工程、器材設(shè)備、財(cái)務(wù)、檔案等進(jìn)行國(guó)家預(yù)驗(yàn)收。
1990年7月21日,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。
1991年,同步輻射裝置從調(diào)試轉(zhuǎn)入試運(yùn)行,并首次向國(guó)內(nèi)用戶開(kāi)放。
1991年,高能所計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)與美國(guó)SLAC實(shí)驗(yàn)室及國(guó)家能源超級(jí)計(jì)算中心(NERSC)連接。
1991年8月13日,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室成立,方守賢任主任,丁大釗、鄭志鵬任副主任,何祚庥院士為學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。
1992年4月22日,北京譜儀合作組在美國(guó)物理學(xué)會(huì)上報(bào)告了τ粒子質(zhì)量測(cè)量結(jié)果,獲得國(guó)際知名科學(xué)家的好評(píng)。τ輕子質(zhì)量mτ精確測(cè)量是驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)模型理論中輕子普適性的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。1991年11月7日--1992年1月20日,北京譜儀合作組進(jìn)行了τ輕子質(zhì)量測(cè)量的數(shù)據(jù)獲取工作,所獲結(jié)果:Mt=1776.9±0.4±0.2MeV,與國(guó)際1990年版數(shù)據(jù)表PDG給出的世均值相比,比原實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)降低了7.2MeV,糾正了過(guò)去約 7MeV偏離,精度提高了8倍,被譽(yù)為1992年最重要的物理成果之一。
1993年1月7日,“τ輕子質(zhì)量的精確測(cè)定結(jié)果”被評(píng)為1992年度全國(guó)十大科技成就之一。
1993年3月,高能所計(jì)算中心建成64K BPS高速網(wǎng)絡(luò),并與世界各高能物理實(shí)驗(yàn)中心相連,用于通訊和數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí),還為國(guó)內(nèi)60余個(gè)研究單位和大學(xué)提供電子郵件和信息檢索服務(wù)。
1993年5月,中科院批準(zhǔn)《北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)改進(jìn)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》、《北京譜儀改進(jìn)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》。
1994年5月,高能所計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正式加入Internet和WWW。
1995年4月,國(guó)家撥??铋_(kāi)展τ-C工廠可行性研究。
1995年,“τ輕子質(zhì)量的精確測(cè)定結(jié)果”獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
1995-1998年,北京譜儀進(jìn)行了升級(jí)改造(BESII)。
1998年,“J/ψ粒子共振參數(shù)的精確測(cè)量”獲中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
1999年2月7日,BEPC/BES/BSRF改進(jìn)項(xiàng)目通過(guò)鑒定。BEPC綜合性能大幅度提高,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定高效運(yùn)行,年運(yùn)行時(shí)間達(dá)到九個(gè)半月以上,故障率僅為6%左右,在束流能量1.89GeV時(shí)亮度達(dá)到1031cm-2s-1,日平均事例數(shù)提高了3-4倍,達(dá)到了國(guó)際同類加速器的先進(jìn)水平。
1999年6月28日,國(guó)務(wù)院科教領(lǐng)導(dǎo)小組決定增加對(duì)BEPC運(yùn)行改進(jìn)與未來(lái)發(fā)展R&D的經(jīng)費(fèi)。
1999年8月3日,BEPC/BES/BSRF通過(guò)改進(jìn)驗(yàn)收。
1993年6月,開(kāi)始實(shí)施BSRF的技術(shù)改造和新建多周期永磁插入件3W1與相應(yīng)的光束線。
1996年3月,BSRF的3W1永磁插入件通過(guò)技術(shù)鑒定。
1997年7月,高能所向中科院上報(bào)“北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)下一步發(fā)展預(yù)制研究項(xiàng)目建議書(shū)”,提出對(duì)BEPC進(jìn)行重大改造的單環(huán)麻花軌道的改造方案。
1997年,“北京譜儀Ds物理的研究”獲中科院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
1999年6月,中科院向國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組第五次會(huì)議提交了“中國(guó)高能物理發(fā)展戰(zhàn)略”,匯報(bào)了中國(guó)高能物理發(fā)展目標(biāo)和中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和BEPCII方案。國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組安排了設(shè)備的改進(jìn)和,并決定增加BEPC年度運(yùn)行經(jīng)費(fèi)。
1999年,北京譜儀在2-5GeV能區(qū)的R值精確測(cè)量取得重要成果,得到國(guó)際高能物理界的高度評(píng)價(jià)。5GeV以下的R值是標(biāo)準(zhǔn)模型計(jì)算不確定性的重要部分,北京譜儀國(guó)際合作組充分把握了國(guó)際高能物理發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),選定了這一在理論上有全局性重大意義、在實(shí)驗(yàn)上極富挑戰(zhàn)性的課題,精心設(shè)計(jì)了全能區(qū)的實(shí)驗(yàn)方案。此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)對(duì)加速器和探測(cè)器的性能及運(yùn)行水平,對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法以及理論模型等都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)可行性研究,國(guó)際合作組把測(cè)量能區(qū)定為2-5GeV,精度目標(biāo)定在7%左右,該指標(biāo)對(duì)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)運(yùn)行能量和北京譜儀測(cè)量精度的要求已經(jīng)接近極限。為了完成R值精確測(cè)量實(shí)驗(yàn),北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)發(fā)揮了運(yùn)行以來(lái)的最高水平,在如此寬的能量范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間保持了長(zhǎng)束流壽命和高亮度的穩(wěn)定運(yùn)行,這在國(guó)際高能物理實(shí)驗(yàn)研究中也屬領(lǐng)先水平。北京譜儀在2-5GeV能區(qū)的近百個(gè)能量點(diǎn)上進(jìn)行能量掃描測(cè)量,并在數(shù)據(jù)分析中,發(fā)展和應(yīng)用了多項(xiàng)創(chuàng)新方法和理論模型,使測(cè)量的系統(tǒng)誤差大大降低,平均測(cè)量精度達(dá)到6.6%,比國(guó)際上原有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提高了2-3倍。
2000年5月22-24日,“中國(guó)高能物理發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”在高能所召開(kāi)。80余名中外高能物理、加速器技術(shù)、高能天體物理等領(lǐng)域的研究人員參加了大會(huì)。會(huì)議就BEPCⅡ的物理目標(biāo)、加速器技術(shù)及非加速器物理實(shí)驗(yàn)等方面的內(nèi)容進(jìn)行了研討。會(huì)后,高能所繼續(xù)組織精干力量對(duì)BEPCⅡ方案進(jìn)行深入研究,包括對(duì)其物理目標(biāo),加速器和探測(cè)器改進(jìn)方案進(jìn)行具體論證,爭(zhēng)取盡早確定加速器改進(jìn)的基本方案,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)召開(kāi)國(guó)際評(píng)審會(huì)對(duì)方案進(jìn)行評(píng)審,早日立項(xiàng)。
2000年7月27日,國(guó)務(wù)院科教領(lǐng)導(dǎo)小組第七次會(huì)議審議并原則通過(guò)《關(guān)于中國(guó)高能物理和先進(jìn)加速器發(fā)展目標(biāo)的匯報(bào)》,同意在北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)取得成功的基礎(chǔ)上,投入4億元對(duì)該裝置進(jìn)行重大改造。
2000年,“φ(2s)粒子及粲夸克偶素物理的實(shí)驗(yàn)研究”獲中科院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。此項(xiàng)研究應(yīng)用北京譜儀采集的380萬(wàn)ψ(2S)數(shù)據(jù)樣本,完成了包括hc(1S)、J/ψ (1S)、ψ (2S)、χc0(1P)、χc1(1P)和χc2(1P)6個(gè)粲偶素粒子在內(nèi)的質(zhì)量、總寬度、部分寬度以及衰變分支比等50余項(xiàng)重要參數(shù)的測(cè)量,還進(jìn)行了hc(2S)及hc(1P)等粒子的尋找。其中21項(xiàng)分支比數(shù)據(jù)屬國(guó)際上首次測(cè)量,相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)據(jù)具有當(dāng)前國(guó)際最高精度。同時(shí)還指出了粒子數(shù)據(jù)表中涉及數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)引用的多處重要錯(cuò)誤,建議和訂正了15項(xiàng)ψ(2S)衰變數(shù)據(jù)。以上結(jié)果使國(guó)際粲夸克偶素物理領(lǐng)域的數(shù)據(jù)面貌得到了明顯改觀。
2001年3月31日午夜,從北京譜儀(BES)控制室傳來(lái)振奮人心的捷報(bào):從2000年11月初開(kāi)始的本輪對(duì)撞機(jī)運(yùn)行所獲取的在線J/ψ強(qiáng)子事例達(dá)到了2500萬(wàn),相當(dāng)于離線分析強(qiáng)子事例2700萬(wàn)以上。加上2000年獲取的2400萬(wàn),已提前實(shí)現(xiàn)了我們向國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組承諾的兩年獲取5000萬(wàn)J/ψ事例的計(jì)劃。這樣,BES擁有的J/ψ事例比世界上同能區(qū)對(duì)撞機(jī)上得到J/ψ總數(shù)的4倍還要多。
2001年9月3-7日,高能所承辦的代表世界高能物理和核物理計(jì)算最高學(xué)術(shù)水平的國(guó)際高能物理計(jì)算會(huì)議(CHEP2001)在京召開(kāi)。
2001年,“J/ψ衰變物理的實(shí)驗(yàn)研究 ”獲中科院自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
2002年1月15日,“中國(guó)粲夸克偶素物理實(shí)驗(yàn)研究獲重大進(jìn)展”被評(píng)為2001年中國(guó)基礎(chǔ)研究十大新聞之一。
2002年2月,“φ(2s)粒子及粲夸克偶素物理的實(shí)驗(yàn)研究”獲2001年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
2002年,國(guó)際粒子數(shù)據(jù)手冊(cè)(PDG)將多年不變的R值圖作了重大改動(dòng),增加了BES的全部結(jié)果,國(guó)際粒子物理數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了全部R值數(shù)據(jù)。
2003年7月,北京譜儀國(guó)際合作組宣布在質(zhì)子反質(zhì)子閾能處發(fā)現(xiàn)一個(gè)可能的新共振態(tài),再次引起國(guó)際、國(guó)內(nèi)高能物理界的廣泛關(guān)注。該項(xiàng)研究成果的論文于2003年7月在世界最具權(quán)威和最有影響的物理學(xué)期刊《物理學(xué)評(píng)論快報(bào)》(Phys. Rev. Lett.)上發(fā)表。所謂共振態(tài),是一種壽命極短的、不穩(wěn)定的粒子,它具有和穩(wěn)定的強(qiáng)子類似的量子數(shù),但是它可以通過(guò)強(qiáng)相互作用衰變,其壽命一般短到10-20s~10-24s。很難在探測(cè)器中留下徑跡而直接被探測(cè)到,只能通過(guò)其衰變產(chǎn)物來(lái)觀測(cè)。
2003年11月8日,經(jīng)過(guò)4年的努力,總投資5000多萬(wàn)元的BSRF改造圓滿完成。新建的兩個(gè)插入件,以及新建和改建的光束線和實(shí)驗(yàn)站都已投入運(yùn)行,除一個(gè)子項(xiàng)目外,均已通過(guò)專家驗(yàn)收,BSRF的綜合性能全面大幅度提高。
2003年,"2-5GeV能區(qū)正負(fù)電子對(duì)撞強(qiáng)子反應(yīng)截面的精確測(cè)量"研究集體獲中國(guó)科學(xué)院2003年度杰出科技成就獎(jiǎng),北京市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程(BEPCII)是對(duì)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)進(jìn)行重大改造的科學(xué)工程,改造的目的是提高性能,增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,更好地實(shí)現(xiàn)其科學(xué)目標(biāo)。
BEPCII 的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)撞亮度是 BEPC 的 30100 倍, 新建與之相匹配的北京譜儀 BESIII,同時(shí)大幅度提高同步輻射的性能。BEPCII 于 2004 年初開(kāi)始建設(shè),投資人民幣 6.4 億元,計(jì)劃五年完成。
2004 年 1月 17 日,人大常委會(huì)副委員長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)路甬祥在 BEPCII 工程動(dòng)員大會(huì)上,要求我們“認(rèn)真組織實(shí)施北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)改造工程,保證按 質(zhì) 按 時(shí) 完 成 , 實(shí) 現(xiàn) 預(yù) 定 科 學(xué) 目 標(biāo) ” , 并 希 望BEPCII 能夠“成為大科學(xué)工程的范例” 。
2004年4月30日早8:00,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)正式結(jié)束運(yùn)行,標(biāo)志著B(niǎo)EPC/BES勝利結(jié)束實(shí)驗(yàn)任務(wù)。高能所舉行了慶祝BEPC圓滿完成任務(wù)暨BEPCII設(shè)備安裝儀式大會(huì)。
2004年8月16-24日,高能所成功舉辦了第32屆國(guó)際高能物理會(huì)(ICHEP2004),來(lái)自世界42個(gè)國(guó)家和地區(qū)的近千名代表參加了會(huì)議。BES所獲的最新物理成果在大會(huì)上報(bào)告后,引起了強(qiáng)烈反響,多個(gè)大會(huì)報(bào)告和大會(huì)總結(jié)報(bào)告都給予了高度評(píng)價(jià)。
2004年,“2-5GeV能區(qū)正負(fù)電子湮沒(méi)產(chǎn)生強(qiáng)子反應(yīng)截面的精確測(cè)量”獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)?!氨本┩捷椛渖锎蠓肿泳w學(xué)光束線與實(shí)驗(yàn)站建設(shè)及應(yīng)用”獲北京市科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。
2005年2月28日,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室用戶中心正式成立。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者楊振寧和中科院基礎(chǔ)局局長(zhǎng)張杰院士出席儀式并為用戶中心揭牌。
2005年7月4日,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)圓滿完成了歷史使命,BEPC儲(chǔ)存環(huán)開(kāi)始拆除。
2006年9月19日,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程(BEPCII)中的大型粒子探測(cè)器北京譜儀III(BESIII)超導(dǎo)磁鐵成功勵(lì)磁到1萬(wàn)高斯,是地球磁場(chǎng)的2萬(wàn)倍,電流強(qiáng)度達(dá)到3368安培,最大儲(chǔ)能達(dá)到1000萬(wàn)焦耳。測(cè)試結(jié)果顯示,其主要性能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。它的研制成功標(biāo)志著中國(guó)超導(dǎo)技術(shù)的巨大進(jìn)步,是BEPCII建設(shè)的重要里程碑。
BESIII超導(dǎo)磁鐵是北京譜儀的關(guān)鍵部件之一,為北京譜儀提供大口徑、高強(qiáng)度的均勻磁場(chǎng)。主要包括超導(dǎo)線圈、低溫恒溫器、冷物質(zhì)及電磁力懸掛支撐結(jié)構(gòu)和閥箱等,采用國(guó)際主流的單層
BESIII超導(dǎo)磁鐵是高能物理研究所研制的中國(guó)單體最大的超導(dǎo)磁鐵。研制工作自2003年開(kāi)始,歷時(shí)三年,工程技術(shù)人員在解決了大口徑超導(dǎo)磁鐵繞制技術(shù)、絕緣固化工藝、間接冷卻技術(shù)、專用電流引線等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題后,磁鐵達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。中國(guó)是繼歐美、日本之后可以進(jìn)行此種大型探測(cè)器超導(dǎo)磁鐵研制的國(guó)家。
2008 年7 月 19 日, BEPCII 的加速器與北京譜儀聯(lián)合調(diào)試對(duì)撞成功,觀察到了正負(fù)電子對(duì)撞產(chǎn)生的物理事例,標(biāo)志著 BEPCII 圓滿完成了建設(shè)任務(wù)。
2009年 7 月 17 日, 以國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)副主任張曉強(qiáng)和中國(guó)科學(xué)院常務(wù)副院長(zhǎng)白春禮為主任的國(guó)家驗(yàn)收委員會(huì)對(duì) BEPCII 工程進(jìn)行了驗(yàn)收, “國(guó)家驗(yàn)收委員會(huì)認(rèn)為,BEPCII 工程按指標(biāo)、按計(jì)劃、按預(yù)算、高質(zhì)量地完成了各項(xiàng)建設(shè)任務(wù),是我國(guó)大科學(xué)工程建設(shè)的一個(gè)成功范例” 。




