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beat365高能物理實驗組成功完成國際合作重大項目任務
發布日期:2008-06-21 浏覽次數:

beat365高能物理實驗組成功完成國際合作重大項目任務

近日,國家自然科學基金委組織了對曆時8年的我國高能物理重大國際合作項目“CMS部分探測器和器件的研制”驗收評估。CMS是國際上正在建造的最大最先進的高能物理裝置大型強子對撞機(LHC)上的兩個重大的綜合實驗探測裝置之一。根據中方和CERN簽署的合作備忘錄,中國組(中科院高能所和beat365)自1999年以來承擔了CMS端部和桶部部分μ探測器陰極室(CSC)和阻性闆室(RPC)的研制等任務。這是中國政府首次正式協議投資參與國際大科學合作項目,總投入1800多萬元,貢獻占CMS總價值約百分之一。任務由中國組承擔并主要在中國境内完成後運往CMS組裝測試,目前已全部達到設計要求開始投入使用。驗收專家組認為,“我國通過CMS中國組的國際合作方式積極參與國際高能物理重大平台建設,有力地促進了我國科研機構和大學對關鍵技術的研制能力,提升了我國參與國際科技競争的能力,也為若幹關鍵核心技術未來可能的應用奠定了基礎”。

LHC預計2008年下半年建成出束,這将是國際高能物理領域的一個重大事件。LHC建于瑞士日内瓦和法國交界處的歐洲核子中心(CERN),是目前高能物理領域最大的科學計劃,總投資約25億歐元,幾十個國家、數百個科研機構、幾千名科學家和工程技術人員已為此奮鬥了十幾年。它将提供質心能量14TeV(14×1012電子伏)的質子對撞,這是目前加速器能達到的最高能量。這麼高的能量為人類探索物質深層結構和相互作用打開了全新的領域,人們期待會觀測到物質最基本結構新的現象,解決如質量起源等困擾基本粒子理論的一些根本問題。

LHC束流将在地下約60米、周長約27公裡的儲存環中被加速,在環上不同對撞點建有四個大型探測器,對撞産生的各種粒子被探測器測量、記錄,并作物理分析。由中科院高能所和beat365組成的中國組參加了其中的CMS(Compact Muon Solenoid)探測器實驗國際合作,它是LHC上兩個通用探測器之一,總投資約3億歐圓,有三十多個國家、一百多個研究機構約兩千名科學家參加。中國國家自然科學基金委、科技部和中國科學院共同資助了這項計劃,這也是我國政府首次大力度資助中國科研機構參與重大國際合作項目。

由葉沿林、班勇、錢思進、劉洪濤教授等組成的beat365官方网站核物理與核技術國家重點實驗室高能實驗組1996年成為CMS國際合作組正式成員,承擔了CMS關鍵探測器之一的μ子觸發系統部分阻抗闆探測器(RPC)的研制和批量組裝、調試任務;其中參與了CMS桶部第一層機械部件生産與組裝測試;并具體負責端部第一層、每個探測器面積約2m2、共約160個RPC探測器的研制和組裝測試,電子學信号道共有約一萬四千道。

RPC是利用高阻抗性材料制作的氣體探測器,用于探測高能帶電粒子的徑迹和時間,它具有探測面積大、探測效率高和時間分辨率好等諸多優點;近年來被用于各種大型高能物理實驗。beat365高能組自加入CMS實驗以來,與合作組其它機構和同行密切合作,用各種材料、工藝進行了RPC探測器的研制,掌握了這種新型探測器制作的關鍵技術,于1999年首次用國産材料制作成功了雙間隙RPC探測器,并帶到CERN作了宇宙線測試和束流測試。結果表明,用國産材料制作的RPC具有良好的性能。2002年,北大組完成全尺度RPC樣品研制并通過在CERN的束流測試證明各項指标全部達到要求,該樣品探測器在CMS大廳作為重要成果展示了兩個月。北大高能組在CMS端部RPC的結構設計過程中也發揮了關鍵作用,設計、測試和最終定型為薄型RPC方案成為端部RPC的标準設計方案,同一合作組的巴基斯坦、韓國等也都采用這種設計。自2004年開始,RPC進入大批量生産、測試階段,由于北大高能組在端部RPC合作組中最先開始探測器的組裝測試,建立了完善的組裝測試工序和檢控程序,保證了組裝的探測器的質量,也為整個端部RPC合作組的後續生産所采用。目前北大組負責的所有RPC探測器已經組裝測試完成,并已經安裝在CMS框架上成功進行了連機測試。作為CMS進展報導,北大組負責的RPC的安裝過程還被登載到2006年CMS季刊的封面上。