高能加速器上的试验束

 试验束(testbeam)是高能实验物理中具有广泛用途的实验设施,世界各主要高能物理实验室都建有若干条试验束。它一方面用于对高能加速器潜力的开发利用,另一方面也是为许多试验研究提供一个实验平台,例如为高能探测器提供作“刻度”用的束流。那么什么是刻度呢?打个比方,做一杆秤,把挂钩、秤杆、秤砣等连到一起成了秤的样子后,还并不能用,必须进一步作刻度:在秤杆上把斤两刻出来,才能知道是几斤几两。高能物理实验要用高能探测器来探测粒子,它不仅要能判别正负电子对撞产生的是什么粒子,还要能测定粒子的动量等物理量.     

高能物理21世纪展望

粒子物理学是探索物质结构的基本组成成分、它们的性质以及它们之间相互作用规律的物理学前沿学科,由于这种研究需借助于高能实验手段,因此粒子物理也称高能物理。     

μ子寿命测量实验

根据粒子的平均寿命测量原理,采用大面积塑料闪烁探测器和可编程逻辑器件设计了宇宙线μ子寿命测量的实验教学装置,使用该装置可实现对宇宙μ子寿命的直接测量.通过该实验,可使学生对高能物理理论、高能粒子探测器、高能粒子探测技术和数据获取、处理有整体的理解和认识.本文从实验教学内容和教学方法上对μ子寿命测量实验进行了探讨.     

清华大学高能物理研究中心TUHEP

“清华大学高能物理研究中心”主要从事粒子物理理论和实验研究，与国内外进行学术交流，重点研究方向是TeV能区物理，同时也开展高能核物理研究。名誉主任：王乃彦院士主任：高原宁学术委员会主席：邝宇平院士中心成员：毕楷杰，陈少敏，高原宁，何红建，邝宇平，王青，张斌，庄鹏飞高能中心主办的“直线对撞机物理、探测器与加速器”国际研讨会／暑期学校于2005年7月15-20日在清华大学理学院报告厅举行。左图为参会成员合影。理论方面研究范围：粒子物理理论以及对国际上各高能物理实验的理论预言和唯象分析；中低能粒子物理及各种非微扰…     

我国现阶段性能最强的同步辐射装置BSRF

北京同步辐射装置（ＢＳＲＦ）是北京正负电子对撞机的一部分,于１９９１年投入使用。它利用高能电子束流在储存环内做循环运动时,沿切线方向上辐射出的高性能射线作为光源,利用特殊设计的光束线把同步辐射光引到位于储存环外侧的实验大厅内一个个实验站,提供各个学科的科学家开展科学研究和开展高新技术。 北京正负电子对撞机（ＢＥＰＣ）的特点是“一机两用”,它有两种工作模式：（１）高能物理模式──在储存环里有高能正、负电子循环,使它们在高能粒子探测器的中心部位发生碰撞,产生新的高能粒子,进行高能物理的研究;（２）同…     

向您推荐《高能物理》科普杂志

《高能物理》是一份介绍微观世界,特别是粒子物理知识的专业科学普及刊物. 《高能物理》主要刊登内容为:粒子物理与核物理的基本理论、实验和研究方法、当今最新成果的介绍; 高能加速器及高能实验中心;宇宙线高能物理、宇宙线天体物理;有关粒子物理与核物理的科学史、科学家的伟大成就及他们的治学精神;高能物理与核物理在国民经济中的最新应用及应用前景……. 《高能物理》内容丰富、形式多样、它不仅宣传高能物理本身的科学知识,并向纵横发展.纵的方面,从原子物理→原子核物理→高能物理→超高能物理→……(即原子→原子核→基本粒子→层…     

微结构气体探测器及其应用

 20 世纪70 年代以来,气体粒子探测器得到很大发展。微结构气体探测器(Micro-Pattern Gas Detector,简称MPGD)目前已成为国际气体探测器研究的热点,在高能物理实验中获得新的应用,并广泛应用于高能物理、核探测和国民经济诸方面。     

塑料闪烁体对带电粒子的光响应

具有许多优点的塑料闪烁体广泛应用在粒子物理中. 高能高电荷情形下塑料闪烁体的光响应研究在高能物理和宇宙线物理中有着重要意义. 芝加哥大学的高能宇宙线实验, 除了获得许多重要天体物理结果, 还为塑料闪烁体对高电荷相对论粒子的光响应研究积累了资料. 本文介绍上述宇宙线实验和资料分析结果并对塑料闪烁体的非线性光响应进行讨论.     

高性能PIN-硅探测器的研制及其在高能放射性核束实验中的应用测试

鉴于国内核物理实验对高性能硅探测器有大量需求,而国外对中国进行技术封锁,满足实验需求的高性能探测器不易获得.中国科学院近代物理研究所在原有制备工艺基础上首次采用套刻技术,有效减少了光刻及腐蚀过程造成的Si O2沾污,大幅提高了探测器性能和成品率.本文对采用该工艺研制的300μm厚,有效面积50 mm×50 mm硅探测器进行电学性能测试和在束探测性能测试.探测器在–45 V耗尽电压下,其漏电流小于40 n A,对5 Me V左右的a粒子的能量分辨(σ)约为45 ke V.将该探测器作为能量沉积(ΔE)探测器,利用250 Me V/u的¹¹C放射性束流及其在次级碳靶上的反应产物对探测器进行了探测性能测试.测试结果显示,该探测器对于C元素的电荷数Z的分辨为0.17,与文献中记录的国外生产的同类型探测器的实验数据(Z分辨0.19)相当,可以满足中高能放射性束实验对轻质量区粒子鉴别的要求.     

用醋酸纤维素固体径迹探测器记录轻粒子

本文测定了醋酸纤维素径迹探测器(上海感光胶片厂生产)记录α粒子的能量上限及质子和氘核的能量范围和效率。用质子、氘核和α粒子进行实验,检验了Benton提出的限定能量损失模型,结果表明这种模型适用于这一探测器记录轻粒子的情况。探测器记录上述三种轻粒子时,它们的蚀刻速度比和剩余射程呈一定的函数关系,因此可以用来鉴定轻粒子。     

《高能物理与核物理》简介

《高能物理与核物理》为专业性学报 ,1 977年创刊 ,由中国物理学会主办 ,中国科学院高能物理研究所与中国科学院近代物理研究所承办 ,月刊 ,国内外公开发行 .本刊发表粒子物理、核物理与重离子物理、粒子与核天体物理和宇宙学、探测器与实验方法、加速器及同步辐射等学科在理论、实验与应用方面的研究论文 .它反映我国上述学科的研究水平 ,推动学科的发展与人才的成长 ,并促进国内外的学术交流 .本刊设有“快报”专栏 ,以最快速度 ( 3— 4个月 )发表最新重要科研成果的简要报道 .同时 ,本刊也尽快发表国家重大项目、重大基金项目与前沿课题…     

提高醋酸纤维素固体径迹探测器灵敏度的一个新途径

各种固体径迹探测器材料的灵敏度不同,其中以纤维素硝酸酯塑料(简称硝酸纤维素)最为灵敏,最好的可以记录能量达9.5兆电子伏的α粒子和700千电子伏的质子;其次为纤维素醋酸酯塑料(简称醋酸纤维素),在最佳情况下能记录能量不超过4兆电子伏的α粒子和能量为300千电子伏或略高的质子.由于醋酸纤维素在使用上有一定的优点,因此我们对提高它的灵敏度进行了研究.     

七十年代初切伦科夫技术的发展

一、引 言 1934年发现切伦科夫辐射[1]以来,人们对它的性质从理论和实验上作了详尽研究[2,3].切伦科夫探测器成为高能物理实验中鉴别粒子最常用的工具.文献[4]综述了1973年前这类探测器在高能物理中的应用,本文介绍这一技术在七十年代的发展概貌. 切伦科夫辐射的基本关系是 cosθ(λ)=1[βn(λ)].(1)粒子运动的方向和速度β=V/c可由介质折射率n(λ)和辐射角θ(λ)唯一地确定.在折射率n的介质中,只有高于阈速度βth=1/n的带电粒子才产生辐射,利用这一特点区分阈速度以上和以下的粒子的探测器称阈式探测器.由[1]式容易求得 dβ/β=[tg2θ(dθ…     

《高能物理与核物理》征稿简则

1办刊方针:贯彻"百花齐放,百家争鸣"的方针,报道我国高能物理与核物理研究成果和进展.发表的论文力求从实验和理论两方面反映我国高能物理与核物理学科的研究水平,推动学科发展与人才成长,促进国内外学术交流.2期刊内容:根据上述方针,本刊刊登粒子物理、核物理、粒子与核天体物理和宇宙学、探测器、加速器及同步辐射等学科在理论、实验与应用方面的研究论文.本刊设有"快报"专栏,以最快速度发表最新重要科研成果.同时,本刊也尽     

气体探测器中的自淬灭流光放电

 气体探测器是高能物理实验中广泛使用的探测器类型.自淬灭流光放电(Self-Quenching StreamerDischarge)是气体探测器中经常采用的模式(简称为SQS-模式).流光放电早在本世纪40年代前后,就有实验和理论研究.但到70年代后才发现自淬灭流光放电,并在高能物理实验领域受到广泛重视.20余年来,世界上各个高能物理实验室纷纷投入相当大的力量开展这方面的研究工作,使得SQS-模式的气体探测器在高能物理实验中发挥了很大作用.但由于SQS-放电现象的复杂性,至今这方面的实验和理论研究仍在不间断地继续进行中.     

新粒子的发现

出人意料的特点 一年来国外高能物理方面先后发现了七个粒子,它们的质量很重,是氢原子的三到四倍,它们的量子数很平常.但是有很突出的特点:其中最早发现的两个粒子出人意料地稳定,即寿命τ～10～(-20)秒(通常质量这样大而量子数很平常的粒子寿命应为10～(-24)秒左右).由于这一点,当它们一发现,立刻引起了国内外的理论和实验工作者的极大兴趣,并对它们进行了大量的研究.现已取得了一些进展.目前总的情况是:虽然离弄清楚它们的本质还有一段距离,给出的可能的解释还很多,但是有一点是公认的,即这七个粒子不同于以前的粒子,其差别是具有原则意义…     

高稳定度恒流电源

恒流电源稳定度的提高,是物理实验中重要的电子学手段.例如稳定磁场的获得,大型分析仪器中物镜电流以及某些物理测量都需要尽可能高的稳流源. 本文就扫描高能电子衍射需要的高稳定衍射镜和聚光镜电源的研制结果作简要的介绍.高能电子衍射要求电子束斑直径小于 10μ,因此要使模糊斑的大小达到相对可以忽略的程度.透镜和加速电压的变动则要求小于10-5 .另一方面由于测量记录衍射谱,在全幅衍射强度曲线的记录过程中需要相同的稳定,时间约为1小时,所以电流(或标准电阻上的电压)稳定度为 1×10-5/h。 实验结果满足了高能电子衍射的需要.我们研制…     

《高能物理与核物理》征稿简则

1办刊方针:贯彻“百花齐放,百家争鸣”的方针,报道我国高能物理与核物理研究成果和进展．发表的论文力求从实验和理论两方面反映我国高能物理与核物理学科的研究水平,推动学科发展与人才成长,促进国内外学术交流．2期刊内容:根据上述方针,本刊刊登粒子物理、核物理、粒子与核天体物理和宇宙学、探测器、加速器及同步辐射等     

对撞机和北京正负电子对撞机

在对撞机建成以前,人们进行高能物理实验都是利用高能粒子去轰击实验室里静止的靶.在达种情况下,高能粒子和靶内粒子之间的有效作用能,只占高能粒子能量的一小部分.打靶的粒子能量越高,有效作用能所占的比例越小,高能粒子能量的利用效率也越低.如果让两束相对运动的高能粒子相对撞,有效作用能所占比例会大得多.如果两束能量相同的同种粒子相对撞,则有效作用能等于两个粒子能量之和.图1表示高能粒子能量与有效作用能之间的关系曲线.曲线1、2、3分别是同样能量的电子与正电子、电子与质子、及质子与质子对撞的相应曲线,而4、5、6分别是电子轰…     

低能停止粒子探测器

低能带电重粒子在接近射程末端处,电离比值上升.因此,带电粒子在薄层探测器中产生的电离,当接近粒子射程末端时比粒子穿过时为大.利用这个现象,就可以做成探测接近射程末端的停止粒子探测器.工作[1,2]曾经用固体闪烁体研究过负π介子星裂探测器以及记录中能π介子和μ子的停止粒子探测器.后来,已将固体闪烁体用于高穿透粒子本底中测量停止粒子,成功地测量过π~+停止后的稀有衰变方式.但未见到用气体介质对低能粒子作停止粒子探测器的报导.这里,我们对记录低能α粒子的停止粒子探测器进行了初步实验.结果表明,可以用薄窗正比计数管做成简单的低能停止粒子探测器.