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加速器的发展

发布时间:2013-09-02

加速器

中国加速器的发展始于50年代末期,先后研制和生产了高压倍加器、静电加速器、电子感应加速器、电子和质子直线加速器、回旋加速器.数年来更加先进的加速器在中国又取得重大进展,北京已建成正负电子对撞机,使中国加速器研制和应用进入了世界先进行列.
加速器
加速器

对撞机

自世界上建造第一台加速器以来,七十多年中加速器的能量大致提高了9个数量级,同时每单位能量的造价降低了约4个数量级,如此惊人的发展速度在所有的科学领域都是少见的。

随着加速器能量的不断提高,人类对微观物质世界的认识逐步深入,粒子物理研究取得了巨大的成就。用人工的办法加速带电粒子,使其获得很高速度的装置.加速器利用一定形态的电磁场将电子、质子或重离子等带电粒子加速,使其具有高达几千、几万乃至近光速的高速带电粒子束,是人们认识原子核和探讨基本粒子,对物质深层结构进行研究的重要工具,同时随着加速器技术的不断发展,各种新的技术、新的原理不断更新,不断突破,进一步促进新技术的向前推进.加速器的研究和发展同时带来在工农业生产、医疗卫生、国防建设等各方面的重要而广泛的应用.

早在20世纪20年代,科学家们就探讨过许多加速带电粒子的方案,并进行过多次实验.其中最早提出加速原理的是E·维德罗.30年代初高压倍加器、静电加速器、回旋加速器相继问世,研制者分别获得这一时期的诺贝尔物理学奖.这以后随着人们对微观物质世界深层次结构的研究的不断深入,各个科学技术领域对各种快速粒子束的需求不断增长,提出了多种新的加速原理和方法,发展了具有各种特色的加速器.其中有电子感应加速器、直线加速器、强聚焦高能加速器、扇形聚焦回旋加速器.1956年克斯特提出通过高能粒子束间的对撞来提高有效作用能的概念,导致了高能对撞机的发展.

几十年来,人们利用加速器发现了绝大部分新的超铀元素和合成上千种新的人工放射性核素,并对原子核的基本结构和其变化规律进行了系统深入的研究,促使了原子核物理学的发展和成熟,并建立新的粒子物理学科,近20年来,加速器的发展的应用使材料科学、表面物理学、分子生物学、光化学都有重要发展.

中国加速器的发展始于50年代末期,先后研制和生产了高压倍加器、静电加速器、电子感应加速器、电子和质子直线加速器、回旋加速器.数年来更加先进的加速器在中国又取得重大进展,北京已建成正负电子对撞机,使中国加速器研制和应用进入了世界先进行列.
加速器
加速器

发展简史

1955年
中国科学院原子能所建成700eV质子静电加速器。

1957年前后
中国科学院开始研制电子回旋加速器。

1958年
中国科学院高能所2.5MeV质子静电加速器建成。
中国第一台回旋加速器建成。
清华大学400keV质子倍压加速器建成。

1958年~1959年
清华大学2.5Mev电子回旋加速器出束。

1964年
中国科学院高能所30MeV电子直线加速器建成。

1982年
中国第一台自行设计、制造的质子直线加速器首次引出能量为10MeV的质子束流,脉冲流达到14mA.

1988年
北京正负电子对撞机实现正负电子对撞。
兰州近代物理研究所用于加速器重离子的分离扇形回旋加速器(HIRFL)建成。

1989年
北京谱仪推至对撞点上,开始总体检验,用已获得的巴巴事例进行刻度。北京谱仪开始物理工作。
中国科技大学设计的中国最早起步的同步辐射加速器建成出光,它由200MeV电子直线加速器和800MeV储存环组成。

2004年
北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)第一阶段设备安装和调试工作取得重大进展。同年11月19日16时41分,直线加速器控制室的示波器上显示出的电子束流流强约为2A以上,标志着BEPCⅡ直线加速器的改进工作取得一个重要的阶段性成果。

2005年
北京正负电子对撞机(BEPC)正式结束运行。投资6.4亿元的北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)第二阶段——新的双环正负电子对撞机储存环的改建工程施工正式开始。新北京正负电子对撞机的性能将是美国同一类装置的3~7倍,对研究体积为原子核一亿分之一的夸克粒子等基础科研具有重要意义。

总之,为了自己将来更好的适应社会的发展,应该增强自己对加速器知识的理解和对加速器理论知识的掌握。同时,希望本文能对大家的工作有一定的指导作用。

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