在大型强子对撞机上探索物质本源的大型重离子实验

欧洲核子研究中心的大型重离子实验探测器(ALICE),利用2008年开始运行的大型强子对撞机(LHC),将核物质加热到太阳中心温度的几十万倍,研究在高温高密的极端环境下生成的新物质形态(夸克胶子等离子体或夸克物质)的性质.这样的实验有可能从本源上探索:强作用力如何支配物质结构?夸克作为强作用力的基本量子,如何禁闭于质子和中子内部?夸克作为物质的基本组成单元,质量从何而来?文章介绍在大型强子对撞机上探索物质本源的大型重离子实验,内容包括:强作用力与夸克模型、渐进自c由与夸克禁闭、重离子碰撞与夸克物质、LHC上的ALICE实验、连通夸克和宇宙.     

国际直线对撞机研究现状及未来发展

文章介绍了国际直线对撞机(ILC)的科学目标及直线对撞机(LC)与强子对撞机(LHC)的关系.结合对正负电子直线对撞机历史的回顾及国际直线对撞机方案的选择,对国际直线对撞机的发展现状及未来发展趋势进行了介绍.对中国科学家在国际直线对撞机中所做的国际合作研究进行了简要的回顾,并强调了中国抓住国际直线对撞机国际合作机遇对中国科学发展的重要性.     

ALICE新内寻迹系统——硅像素探测器

正大型重离子对撞机实验(ALICE)是大型强子对撞机(LHC)上唯一致力于研究极端相对论下的原子核碰撞的实验。其目标是研究强相互作用物质在实验室达到的极高能量密度下的物理特性。在极高能量密度下,能够产生一种新的物质形态——夸克-胶子等离子体。宇宙被认为在大爆炸后的最初几百万分之一秒就处于夸克-胶子等离子体状态。在实验室里重现宇宙初期的物质形态并理解它是如何演化的,将有助于理解当今物质世界的形成和组分以及夸克和胶子的禁闭机制等物理学前沿重大科学问题。     

ALICE实验内径迹系统探测器升级

大型重离子对撞实验(A Large heavy-Ion Collision Experiment，ALICE)按计划在大型强子对撞机(Large Hadron Collider，LHC)的第二次停机(2019—2021)期间进行探测器升级工作。为了对强相互作用物质——夸克胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma，QGP)的性质进行更细致的研究，作为升级计划中重要的一个内容是把ALICE实验现有的内径迹系统探测器(Inner Tracking System，ITS)全面升级为基于单片有源像素传感器(Monolithic Active Pixel Sensor，MAPS)技术的硅像素探测器(习惯称之为ITS2)，并在Run 3和Run 4期间采集更多的铅核-铅核碰撞数据。新的ITS2共由7层(内3层，中间2层和外2层)探测桶面组成，共由24 000余片尺寸为3 cm × 1.5 cm的MAPS硅像素芯片(该芯片称之为ALPIDE)构成，有效探测面积达10 m2，共约120亿像素。ALPIDE芯片厚度为50 μm，单个像素的尺寸是27 μm × 29 μm，该芯片具有低功耗、高空间分辨率和高速读出等特点。ITS2将使ALICE探测器在测量极低横动量粒子时具备优异的探测效率和碰撞参数分辨率，同时也使ALICE探测器适应于LHC高束流亮度环境。目前ITS2的探测器模块量产和测试已于2019年完成，并在欧洲核子中心(CERN)洁净室完成了7层桶面的组装与安装，于2020年完成试运行测试。2021年1月启动ITS2在ALICE探测器中的安装与试运行工作，计划于2021年5月底完成ITS2的安装与测试。本工作将对ALICE/ITS2的探测器结构、ALPIDE芯片和升级进展等方面进行介绍。     

LHC能区ALICE实验及其PHOS触发选判

综述了CERN/LHC能区的大型重离子碰撞实验(ALICE)的现状, 并对ALICE实验中的光子谱仪(PHOS)的触发选判机制进行了模拟研究.     

加速器结构在SLAC的研究和发展

评述近年来加速器结构在SLAC的研究和发展. 内容包括：通过下一代直线对撞机(NLC)的研究取得的成果；在决定国际直线对撞机采用超导主加速器以后研究工作的调整和进展.     

LHC上的ATLAS实验

1989年欧洲核子中心（CERN）的质心能量100-200GeV的正负电子对撞机LEP（Large Electron-Positron Collider）正式运行。LEP后建什么样的加速器,国际社会早有共识,即建造一台质心能量为几十TeV的质子对撞机。20世纪80年代以来,两个类似的强子对撞机,即美国的SSC（Super Superconductive Collider）和CERN的大型强子对撞机LHC（Large Hadron Collider）同时进行预研。     

ALEPH实验及其在LEPI能区的最新结果

本文介绍目前世界上最高能量正负电子对撞机ＬＥＰ上的四个大型实验之一——ＡＬＥＰＨ 探测器的结构和特点．适宜开展的物理工作，北京研究组对ＡＬＥＰＨ国际合作在硬件和软件方面的贡献以及最近在ＬＥＰＩ能区运行所得到的最新实验结果，包括Ｚ０共振峰参数和中微子代数的测定．强子事例的总体形状参数和单举分布参数以及Ｚ０的轻子衰变分支比测定等．     

阻性板室气体粒子探测器原理及其应用

正运行于欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)是当今世界上最大的粒子物理实验设施。自2009年正式运行取数以来,已为粒子物理研究积累了海量实验数据,并于2012年发现了希格斯粒子(Higgs),成功证明了希格斯机制赋予基本粒子质量的正确性。中国合作组参与了LHC上所有的大型实验,并承担了众多粒子探测器的建造与升级工作,其中就包括阻性板室气体探测器(Resistive Plate Chamber,下文简称RPC)。     

关于τ轻子质量测量的初步结果

 随着关于.轻子质量测量的初步结果的报道见诸报端,有更多的高能物理界同行及广大爱好者关心在北京正负电子对撞机(BEPC)上运转的大型探测器--北京谱仪(BES)上完成的τ轻子质量的测量情况.我代表北京谱仪合作组(BES Collaboration)的同事们向大家作个简单的介绍.     

发现量子宇宙——粒子对撞机的角色

 当今正是粒子物理学发生根本性变革的时期。新近的实验证据要求一种全新的宇宙图像。一些新的发现近在咫尺，它们将以新的物质形态、新的自然力和新的时空维度来拓展人们的想像力。突破将来自下一代粒子加速器，即目前正在欧洲建造的大型强子对撞机(LHC)，以及拟议中的国际直线对撞机(ILC)。在这些加速器上进行的实验将使你的宇宙观念发生根本性的变革。     

大型强子对撞机上的实验进展

大型强子对撞机的成功建成,使人类对微观世界的探索深入到了10~(-18)m这样一个全新的领域。文章介绍大型强子对撞机上实验的最新进展。     

超导超级对撞机(SSC)物理

 近几年来,人们经常谈论美国正在建造一台超导超级对撞机(简称SSC)的问题.它的预算造价为82.49亿美元,历时十年(1989-1999),周长87公里,占地69平方公里.其规模和造价都是空前的.美国政府和能源部正通过各种途径寻找国际合作的可能性来完成这一庞大的高能物理工程.去年五月中旬在北京召开的亚洲、太平洋地区的SSC国际合作会议就是在这一背景下召开的.人们不禁要问为什么要建造这样昂贵的高能加速器?超导超级对撞机对物理学发展会起到什么作用?本文试图从物理角度来分析和回答上述问题.     

双粲粒子

<正>新粒子的发现,通常是根据粒子物理标准模型的预言,通过长期的实验寻找而实现的。CERN大型强子对撞机(LHC)上的LHCb合作组对双粲重子Ξ++cc的探测,首次以高精度观测到含有两个重夸克的重子。为研究人员提供了一个检验量子色动力学(QCD)的独特的系统。     

LHC能量下D介子的核修正因子

高能质子-质子(p-p)和质子-原子核(p-A)碰撞过程中产生的D介子是分析碰撞后生成的饱和胶子性质的重要途经。考虑领头阶下的强耦合效应,在色玻璃凝聚理论(CGC)框架下研究了LHC(Large Hadron Collider, LHC)能量下p-p(p-A)碰撞过程中的D介子产生。采用由KLR-AdS/CFT色偶极模型通过傅里叶变换得到的偶极关联因子,同时利用Glauber模型考虑冷核物质效应,计算了质心能量为5.02 TeV时质子-铅核(p-Pb)碰撞中不同碰撞中心度下D介子的产生截面,并在此基础上研究了p-Pb碰撞中D介子产生及其半轻子衰变过程中的核修正因子。通过与大型强子对撞机(LHC)实验结果比较发现:考虑强耦合效应后的理论结果与ALICE和LHCb合作组的最新实验数据符合得更好。最后,本文对LHC碰撞质心能量为8.16 TeV时p-Pb碰撞中D介子产生的核修正因子给出了理论预言, 结果显示此能量下核修正因子理论值比5.02 TeV时略大。     

寻找顶夸克的漫长过程

本文描述寻找顶夸克的漫长过程。从70年代末开始,美国的PEP,德国的PETRA,80年代日本的TRISTAN,欧洲核子中心CERN的SP PS质子反质子对撞机,90年代的CERN的LEP大型电子正电子对撞机,最后于1997年才由美国费米国家实验室的D0和CDF国际合作组找到了顶夸克存在的证据,并给出了顶夸克的质量为:174.3±3.2±4.0GeV。人们可以从这段历史获得有益的启示。     

D0和TOTEM实验证实三胶子胶球存在

正2021年3月5日,费米实验室太电子伏质子加速器(Tevatron)的D0合作组与大型强子对撞机(LHC)的TOTEM合作组联合宣布发现了奇异子(Odderon)的实验证据,相关论文已提交到了物理专业最著名的杂志《物理评论快报》(PRL)(1)。其中,Tevatron是正反质子(ppˉ)对撞,LHC上是质子-质子(pp)对撞。这是实验上首次报道探测到了奇异子。     

重离子碰撞中QCD物质整体极化的实验测量

高能重离子碰撞中Λ超子和φ, K^*0矢量介子的整体极化的实验数据证实了夸克物质整体极化的新现象,引起了研究人员的广泛关注,成为高能核物理前沿新的热点研究方向.本文主要从实验测量上回顾整体极化研究,着重阐述相对论重离子对撞机(RHIC)上的螺旋径迹探测器(STAR)合作组在不同对撞能量点开展的Λ超子和φ, K^*0介子的整体极化测量结果,并拓展到含有多个奇异夸克粒子Ξ,Ω的整体极化测量和Λ沿着束流方向的局域极化研究.本文也将简单点评大型强子对撞机(LHC)能区和HADES实验低能区的测量结果,并对这些实验结果给出的物理信息进行简单描述.     

BEPCⅡ高频系统的建造

北京正负电子对撞机二期(BEPCⅡ)的高频系统已于2006年11月投入运行, 它包括了3个子系统:     

寻找顶夸克的漫长过程

本文描述寻找顶夸克的漫长过程。从70年代末开始,美国的PEP,德国的PETRA,80年代日本的TRISTAN,欧洲核子中心CERN的SP PS质子反质子对撞机,90年代的CERN的LEP大型电子正电子对撞机,最后于1997年才由美国费米国家实验室的D0和CDF国际合作组找到了顶夸克存在的证据,并给出了顶夸克的质量为:174.3±3.2±4.0GeV。人们可以从这段历史获得有益的启示。