粒子物理及高能加速器的未来——新原理加速器能行吗?

新原理加速器是否将代替现有加速器？这一问题近来得到社会的广泛关注.本文介绍了粒子物理的发展目标及相应手段,新原理加速器的发展现状、问题、特点和趋势,给出了粒子物理、高能加速器及新原理加速器未来发展的个人见解.     

谢家麟的科技人生

他是国际著名加速器物理学家和我国粒子加速器事业的开拓者,他的名字与世界上第一台能量最高的医用加速器、中国第一台可向高能发展的电子直线加速器、北京正负电子对撞机等重大科技事件紧密相连。正因为他的不懈努力．我国高能粒子加速器从无到有,并跻身世界科技前沿。他荣获2011年度国家最高科学技术奖——     

一个曾经风光的实验室的复苏

<正>在加利福尼亚州门洛帕克的斯坦福直线加速器中心(SLAC),美国国家加速器实验室中的一台过时的粒子加速器,目前已被改造为世界上最强的X射线激光器——在加州门洛帕克斯坦福直线加速器中心(SLAC),一台过时的粒子加速器已被改造成为世界上最强的X射线激光器。     

第4届国际粒子加速器会议在上海召开

第4届国际粒子加速器会议(IPAC’13)于2013年5月12~17日在上海国际会议中心召开.国际粒子加速器会议(IPAC)是粒子加速器领域最重要的国际会议,由亚洲、欧洲和北美洲三大粒子加速器会议APAC,EPAC和PAC合并,每年召开一次.IPAC’13是第二次在亚洲召开的IPAC系列会议,由中国科学院上海应用物理研究所和高能物理研究所联合主办.会议得到国家自然科学基金委员会、中国科学院、中国科学技术协会、上海市科学技术委员会和亚洲未来加速器委员会(ACFA)、美国物理学会(APS-DPB)、欧洲物理学会(EPS-AG)、国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)等的     

美国建成了世界上最大的直线加速器

美国最近建成了一台名为斯坦福直线加速器,这个庞然大物长约3公里,样子象一个网球拍,计划于今年夏天投入使用。这台代号为SLC的机器可产生亚原子粒子或称Z粒子;Z粒子一般认为是组成物质的最小单位,各国的科学家都竞相对它进行研究,并认为这将有助于帮助他们解开宇宙的起源、物质的微观结构和各种力的组成等重大问题。 Z粒子瞬息即逝,发现颇费周折。自1983年发现第一颗Z粒子以来,全世界的科学家一共只检出几十粒。为了能得到更多的Z粒子,加速器的建造日趋向大型化发展。目前在欧洲,正有十四个国家联合起来,投资10亿美元在日内瓦附近建造一个直径达25公里的大型加速器,但这台加速器预计到1989年才能完工。     

人类面临十大潜在威胁

粒子实验可以吞噬地球 科学家通过粒子加速器使粒子达到光速后,互相进行碰撞,以此来研究微观世界的能量定律。由于被研究的物质是如此之小,人类也许从不担心粒子会构成什么威胁。但是最近,一些严肃的科学报告指出,在美国长岛的“粒子加速器”实验或“相对论重离子”碰撞实验,可能会产生一个微型黑洞,它将慢慢吞噬地球上的一切物质,包括地球。     

医用电子加速器进展

随着粒子加速器放射治疗的发展,癌症的治愈率已有所提高,但由于加速器的成本高、单机的能量调节范围小,故广泛使用受到一定限制。《医用电子加速器进展》一文介绍的两种新型的加速器,不论在加速器原理上,还是在实用角度上都具有重要意义。     

莱泼实验进展

现代物理实验离不开研究手段。研究基本粒子离不开粒子加速器。世界上最大的粒子加速器——莱泼正负电子对撞机在日内瓦建造以来,已于去年8月成功地实现了正负电子对撞,并产生了许多Z~0粒子。《莱泼实验进展》一文对此作了介绍,对当代科学前沿感兴趣的读者,当不会放过此文的。     

我们需要粒子加速器的10个理由

<正>物理学家想要通过粒子加速器来解决物理学的一些根本性问题:我们的宇宙是如何诞生的,为什么物体拥有质量等等。但粒子加速器是什么?它是不是离我们很遥远?这么高大上的设备,跟我们又有什么关系呢?粒子加速器(Particle Accelerator)的体积通常极为庞大,位于美国芝加哥附近的费米实验室的万亿电子伏加速器(Tevatron)周长为6千米,而欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)的周长则是它的4.5倍。它不但体型巨大,而且造价极其昂贵。     

一个曾经风比的实验室的复苏

在加利福尼亚州门洛帕克的斯坦福直线加速器中心（SLAC），美国国家加速器实验室中的一台过时的粒子加速器，目前已被改造为世界上最疆的X射线激光器——     

合肥国家同步辐射装置

高能粒子是开展核物理和高能物理研究的重要手段,随着高能物理研究的发展,要求粒子的能量愈来愈高,建造同步加速器以产生高能量的粒子,遇到一个障碍是:带电粒     

调相聚焦激光加速器的持续加速问题

本文指出了在调相聚焦激光加速器中,粒子是靠在加速相位区间内不断地滑相而获得持续加速的。它不属于行波加速。调相聚焦激光加速器的主要特点是利用远离加速结构器壁的聚焦激光电磁场来加速荷电粒子的,它的加速场强可以大大超过器壁材料的击穿场强,即加速能力很高。这种聚焦电磁场沿被加速粒子运动方向的     

从事高能物理研究的加速器

本文简要地评述了从事高能物理研究的工具——粒子加速器,其中包括现存的加速器,也展望了将来的加速器．文章强调了这些加速器所面临的技术上的挑战.全文是将1995年8月5日至9日在汕头召开的第一届国际华人物理学大会上所作的讲演扩充写成的.     

帶电粒子加速器的种类特性和用途

一总论 (一) 加速器应用的一般介紹 “帶电粒子加速器”是用人工方法使带电粒子受电磁场作用而加速达高能量的裝置,一般簡称为“加速器”,其用途很广: 1.首先在原子核物理领域,常要求从加速器中得到高能粒子作为核彈去轟击各种原子核。主要进行的工作有以下三方面: (1) 核反应工作; (2) 核結構問题的研究; (3) 核力問題的研究。通常作为核彈的粒子有五种:a(氦核_2He~4),d(重氫核_1H~2)、p(氫核_1H~1)、中子(_0n~1)和光子(γ)。后兩种核彈不帶电,虽不能直接由加速器获得,但可以通过帶电粒子的核反应間接地得到。例如氘核与氘核作用放出中子,电子射綫遇到其他物質則放出γ射     

世界上最大粒子加速器探秘

要看肉眼看不到的粒子,我们首先想到的办法是什么?是显微镜、电子显微镜或原子力显微镜。没错,要看清肉眼看不清的粒子,就得靠显微镜。但要了解它们的性质,就得修建庞大的仪器,粒子加速器就是这样一种大型仪器。     

世界上最大的粒子加速器探秘

要认识肉眼看不到的粒子,我们首先想到的办法是什么?是显微镜,电子显微镜或是原子力显微镜.没错,要看清肉眼看不到的粒子,就得靠显微镜.但是,要认识它们的性质,就得修建庞大的仪器,粒子加速器就是这样一种大型仪器.     

《自然》:2015十大科学展望

<正>新年之际,《自然》杂志对2015年科学动向进行了展望,粒子加速器、气候协议、终结埃博拉、矮行星等十个项目榜上有名。粒子加速器漫长的等待已经结束:停工两年之后,大型强子对撞机(LHC)将于2015年3月重新启动。该对撞机位于瑞士日内瓦欧洲核子研究委员会粒子物理实验室,此次启动它将以13万亿电子伏的能量进行撞击,而这几乎是现有纪录的两倍。科学家们希望额外的火力能够帮助对撞机发现新的现象,以填     

原子核物理学的诞生

五十年前,原子核物理学从发现中子、正电子、氘核开始诞生,伟大的科学时代从制造第一台粒子加速器开始形成。     

强激光对于电子的回旋共振加速

粒子的激光加速是下一代高能加速器的主要原理。一种可能的方案是在等离子体中射入强激光以加速粒子。当电磁波强度足够大时,必须把电子处理为相对论的。如果等离子体密度足够低,等离子体朗谬频率ω_p远小于激光频     

人造黑洞的意义

2008年4月初,两名美国科学家联名起诉了欧洲核子研究中心,指控该机构正酝酿犯下毁灭地球罪.原因是欧洲核子研究中心的巨型粒子加速器一旦实施操作,可能产生黑洞,或可能导致地球甚至是全宇宙毁灭的可怕事件.连协作该项目研究的美国联邦能源部和费米国家加速器验室等都一并成为被告.