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     

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。     

兰州重离子加速器及热核和远离核实验研究

当代原子核物理的前沿是极端条件下原子核的研究.重离子核物理正沿着能量(激发能、核温度)、同位旋和自旋3个维度及非核自由度不断取得新的进展.与重离子物理的发展相适应,重离子加速器技术正在向更高能量、多种类放射性束和高品质(低能散和低发射度)束流3个方向发展.兰州重离子加速器(HIRFL)是加速低、中能重离子束流的回旋加速器系统(见图1).近年来在HIRFL上进行了炮弹碎裂(PF)型放射性束流线RIBLL和电子回旋共振(ECR)离子源的研制.这是HIRFL最重要的发展升级.利用HIRFL系统和其他实验装置,中国科学院近代物理研究所(IMP)在重离子物理关于热核和远离稳定线原子核前沿领域的实验研究中取得了重要进展.本文以PF型RIBLL和ECR离子源研制为重点,介绍HIRFL的最新发展;综述 HIR-FL上的中能重离子碰撞热核性质研究,包括轻粒子发射时标和发射源时空演化、三和四重碎片发射、复杂碎片发射机制、靶余核质量产额分布和相关衰变机制、热核限制性温度和不稳定核在平面和出平面发射等;本文还讨论近代物理研究所在HIRFL和高压倍加器强中子源及其他实验装置上远离稳定线新核素的合成,及远离核衰变性质和核结构研究的重要进     

《静电加速器》

静电加速器,作为低能原子核物理的一种研究工具和一种幅射源,有其独特的优点和广泛的应用。随着我国原子能科学技术的发展,我国将有越来越多的人接触到静电加速器。本书是一本比较全面系统地介绍和讨论质子静电加速器的专著。作者根据实际工作经验和文献资料,论述了质子静电加速器的各个主要部件的原理、设计以及调整、运行等。自然,本书绝大部分论述也适合于电子静电加速器。全书共分十一章。第一章较详细地介绍了静电加速器的发展过程;第二、三章讨论电场和高电压系统的设计及输电系统,这一部分是静电加速器高电压产生的关键;第四章讨论电压(能量)测量及其稳定;第五章介绍静电加速器最常用的一种离子源     

北京大学静电加速器及其应用

加速器在核物理、材料科学、考古等领域都有着广泛应用.北京大学在20世纪90年代左右有3台静电加速器投入运行,分别是1.7 MV串列静电加速器、4.5 MV单级静电加速器和6 MV串列静电加速器. 1.7 MV串列静电加速器配备有高频电荷交换负离子源和铯溅射负离子源,可引出从H到Au之间大部分元素的离子,离子能量从几百keV到若干MeV,主要开展室温及高温离子辐照实验、背散射和沟道分析等离子束分析工作.近年,利用离子辐照束线在核材料研究等方面取得了许多重要科研成果. 4.5 MV静电加速器端电压在0.7～3.8 MV连续可调,主要加速氢/氦同位素离子,并可通过辐照靶材料产生准单能直流/脉冲中子场.该中子场主要应用于(n, α)核反应截面的测量.近年,基于4.5 MV静电加速器建立了综合离子束分析系统,可进行卢瑟福背散射、核反应分析和粒子诱发X射线分析3种离子束分析方法的综合应用.利用该方法,对Fe合金样品中杂质元素的含量和部分元素的深度分布进行了测量. 6 MV EN串列加速器是牛津大学赠于北京大学,为许多基础和应用研究提供了支持,其主要用于加速器质谱、离子辐照以及离子束分析工作,也可以...     

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.     

兰州重离子加速器研究装置HIRFL

兰州重离子加速器装置HIRFL是目前我国规模最大、加速离子种类最多、能量最高的重离子研究装置,主要技术指标达到国际先进水平,是世界上几个重要的核物理研究设施之一.HIRFL由ECR离子源、扇聚焦回旋加速器SFC、分离扇回旋加速器SSC、放射性束流分离线RIBLL1和RIBLL2、冷却储存环主环CSRm和实验环CSRe等主要设施组成.HIRFL具有加速全离子的能力,可提供多种类、宽能量范围、高品质的稳定核束和放射性核束,用以开展重离子物理及交叉学科研究.本文重点介绍了兰州重离子加速器装置HIRFL的发展现状以及取得的系列成果,同时对国内外重离子加速器装置的发展现状做了简要介绍.     

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     

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。     

激光加速器中的靶科学与技术

激光加速器通过激光打靶产生高能带电粒子,是一种极具潜力的新型加速器.与“靶”相关的科学与技术,对激光加速器性能的提升、设备的实用化与普及起着至关重要的作用.本文概述靶科学与技术对激光加速器的重要意义,探讨其中的关键问题,着重介绍北京大学重离子物理研究所研究团队在相关领域取得的进展.通过与纳米科技结合,我们创立发展了碳纳米管靶体系,成功解决了临界密度靶难题;设计并构建双层纳米靶,实现了重离子级联加速过程,解决了短脉冲激光加速重离子/超重离子时高效电离与长时间加速难以兼得的瓶颈问题,创纪录地获得了580 MeV碳离子与1.2 GeV金离子;攻克了高品质靶材批量制备、靶材损伤阈值测控、高精度瞄靶、重频打靶等关键技术,有力推动了激光离子加速器实用化进程.     

在世界上名列前茅的加速器

在芝加哥附近的费米国立加速器实验室,建造了世界上第一台超导加速器,工作能量为900GeV.1986年11月,实现了在1800GeV能区的质子-反质子对撞. 位于加利福尼亚州的斯坦福直线加速器中心,一台新颖的正负电子对撞机业已落成.这台斯坦福直线对撞机(SLC)可以在电子-正电子质心系中达到100GeV的能量,足以直接产生Z粒子. 在日本,一个圆形电子-正电子存储环已在1986年末开始运转.日本国立高能物理实验室(KEK)建造了这台取名为RISTAN(日本加速器交叉     

强流加速器驱动的洁净核能系统中的一个关键问题：束晕—混沌的物理机制及控制

强流加速器具有极其重要的应用发展前景.强流加速器驱动的放射性洁净核能系统,比常规核电更安全、更干净、更便宜,但是它对加速器的要求比现有的加速器超过数十至上百倍.实验和理论都发现束晕-混沌现象,这成为强流离子束应用中,特别是放射性洁净核能系统的关键问题之一.为了提出一套有效设计新型强流加速器的方法,不仅必须深入研究这类束晕-混沌的特性及其产生的物理机制,而且需要研究如何实现对束晕-混沌的控制策略及技术.本文讨论了迄今国内外在研究产生束晕-混沌的若干物理机制方面的进展和可能的控制策略,并提出我们探索的新思路及控制对策.这是正在研究中的一个极富挑战性的新课题.     

强流回旋加速器技术的研究进展

简要介绍了强流质子加速器的若干个主要应用领域, 并比较了目前国内外各类质子加速器的发展状况, 列举了有代表性的加速器技术指标. 在此基础上, 总结强流回旋加速器的技术特点, 介绍了中国原子能科学研究院的强流加速器研究与发展的三个主要阶段. 最后, 重点介绍了我们目前正在研究的一些强流回旋加速器关键技术及研究进展.     

高能物理中的非加速器实验

高能物理的同义词是基本粒子物理.在这个学科中有很多令人感兴趣的新领域,并不需要高能的大型加速器.在高能物理学中,一个目前尚小、但正在增加的部分,就是进行与基本粒子相关联的非加速器实验. 这类实验之一,是探测自由质子的自发衰变.企图统一强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用的大统一理论预言,夸克和轻子并非绝对不变,而有可能由一种形式变为另一种形式,尽管其变化速度极为缓慢.这种假设的必然结果就是,质子也是不稳定的,会通过自发的放射性衰变而成为一个正电子(即带正电荷的电子)和一个介子.这个理论断言:质子的寿命大约为1030年.换言之,如果对     

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。     

等离子驱动微小碎片加速器机理及运行参数

毫米以下尺寸微小碎片在近地空间存在数量大, 对航天器暴露材料的长期累积侵蚀作用成为影响航天器寿命和可靠性的重要因素, 在航天器的空间环境适应性设计中必须予以考虑. 为了模拟研究空间微小碎片对航天器材料的撞击效应, 研制了等离子体驱动的微小碎片加速器. 本文对加速器的核心过程—— 等离子体的加速、压缩进而形成超高速等离子体射流的物理过程建立了物理模型, 并进行了计算以及与实验结果的对比分析, 揭示了加速过程的物理机制, 为加速器的优化设计提供了依据. 同时, 通过一系列实验研究, 确定了加速器运行的最佳工作参数, 并初步获得了加速器的加速能力范围.     

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.     

激光加速原理

为了“深究,基本粒子的深层内部结构,人们建造了越来越大的加速器.但是目前的电子或质子加速器由于受造价、特别是材料的限制,进一步提高的程度已有限,所以不得不把注意力转向探索能加速粒子的断型加速器.我国科学工作者彭桓武、庄杰佳在激光加速原理方面提出了一种新方案,受到了科学界的很大关注.本刊特请庄杰佳同志撰写《激光加速原理》一文向读者作一介绍.     

高能极化离子加速器

《高能极化离子加速器》介绍了一种新的加速器的设计思想和原理。     

兰州重离子加速器建成出束

一 随着重离子物理研究的深入发展,我所提出了建造兰州重离子研究装置(HIRFL)计划,被国家批准实施。该装置由原1.5m经典迴旋加速器改建成1.7m扇型聚焦等时性迴旋加速器(SFC)作为注入器,新建一台