你也許去醫(yī)院照過X光,但是你知道用正負(fù)電子對撞機(jī)發(fā)出的超強(qiáng)X光給物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)“拍照”嗎?完成第二階段改造任務(wù)的北京正負(fù)電子對撞機(jī)同步輻射裝置25日起重新向用戶提供同步輻射服務(wù),也就是利用對撞機(jī)發(fā)出的超強(qiáng)X光對物質(zhì)進(jìn)行微觀“成像”。
“因?yàn)楦脑鞂ψ矙C(jī),同步輻射服務(wù)停了一年多。許多用戶都在等著做實(shí)驗(yàn)。”中科院高能物理研究所所長陳和生院士30日在此間說。
在實(shí)驗(yàn)站,有的科學(xué)家正在對線蟲“吃”稀土以后的變化進(jìn)行探測,有的在對催化劑進(jìn)行探測。一臺(tái)電腦上,一個(gè)老鼠的立體耳蝸和一個(gè)三維的蒼蠅在電腦上旋轉(zhuǎn)?!斑@都是通過超強(qiáng)X光探測獲得的?!睂<医忉?,“由于老鼠的耳蝸和人的耳蝸相似,科學(xué)家將以此為基礎(chǔ)進(jìn)行聽力研究。”
正負(fù)電子對撞機(jī)是一種先進(jìn)的粒子加速器,是當(dāng)前研究物質(zhì)微觀世界最小構(gòu)成單元及其相互作用規(guī)律的主要科學(xué)手段之一。2004年起,經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn),我國投資6億多元對北京正負(fù)電子對撞機(jī)進(jìn)行改造,計(jì)劃工期5年,改造的主要目標(biāo)是提高對撞機(jī)和同步輻射裝置的性能,使X光提高一個(gè)數(shù)量級左右。
改造分直線加速器改造、儲(chǔ)存環(huán)改造、探測器改造等三個(gè)階段。作為改造工程最關(guān)鍵和最困難的一仗,儲(chǔ)存環(huán)改造于今年11月完成??將一個(gè)儲(chǔ)存環(huán)改造成了兩個(gè)儲(chǔ)存環(huán)。
完成第二階段改造的北京正負(fù)電子對撞機(jī),性能已經(jīng)大大提高,儲(chǔ)存環(huán)中電子束流的能量從改造前22億電子伏特提高到25億電子伏特,流強(qiáng)達(dá)到120毫安,同步輻射的強(qiáng)度比改造前有了成倍的提高。
“電子在儲(chǔ)存環(huán)中拐彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生X光,電子對撞機(jī)中產(chǎn)生的X光,比醫(yī)院中的X光至少要‘強(qiáng)’百萬倍以上?!标惡蜕f,“X光波長一般在0.1納米左右,因此可以用來探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)?!?
配合北京正負(fù)電子對撞機(jī)的改造,科學(xué)家對北京同步輻射裝置進(jìn)行了大量改造,增建了第三個(gè)實(shí)驗(yàn)大廳,在原有13條光束線的基礎(chǔ)上新建了2條光束線,兼用光的強(qiáng)度提高了一個(gè)數(shù)量級以上。目前向用戶開放的光束線達(dá)到8條,一些來自生命科學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)的科學(xué)工作者正在同步輻射裝置上利用X光開展實(shí)驗(yàn)。
據(jù)悉,北京正負(fù)電子對撞機(jī)改造工程將在明年秋季實(shí)施第三步??安裝探測器,爭取明年年底實(shí)現(xiàn)加速器與探測器的聯(lián)合調(diào)試運(yùn)行,屆時(shí)將開始獲取對撞物理數(shù)據(jù)。2008年底改造工程將達(dá)到驗(yàn)收指標(biāo)。
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