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.     

今日中国物理

 1 北京谱仪开始D_s物理研究据《北京对撞机通讯》报道,目前有关D_s物理测量工作刚刚起步,D_s纯轻子衰变尚未观察到,D_s半轻子衰变与作为参照基准的D_s→（?）π⁺分支比有待精确测定,许多有争议的和未知的D_s轻子道衰变需要进一步研究.北京谱仪D_s的物理目标是:用同理论模型无关的直接测量法,测定D_s⁺→（?）π⁺衰变的绝对分支比;从D_s→ex半轻子衰变的测量,寻找非旁观者胶子过程的贡献:研究D_s→μv,τv纯轻子衰变,测定D_s衰变常数fD_s;有兴趣的D_s强子道衰变的研究.     

关于τ轻子质量测定

 从读者给《现代物理知识》杂志的来信中得知,众多高能物理界同行和广大爱好者有兴趣了解在我们这里(北京正负电子对撞机)将要进行的测量τ轻子质量实验的背景.我代表北京谱仪合作组(Beijing Spec-trometer Collaboration)的同事向大家作个简略的介绍.     

欧洲粒子物理发展战略和LHC计划

 二、LEP实验和标准模型研究现况标准模型包括弱电统一理论和量子色动力学.从弱电统一理论的提出到现在已经过去了近四分之一世纪,量子色动力学从诞生到现在也已经历了18年.自1973年在CERN的泡室实验中发现弱中性流事例以来,标准模型成功地经受了所有实验的检验,超出标准模型理论的实验结果一个也没有得到.正是由于标准模型的重要性以及它的成功,使得十几年来的国际高能会议成了显示标准模型取得成功的节日.最近几年的实验,特别是LEP实验已使对标准模型的检验达到1%的精度.表3列出了LEP四个实验的Z°线形（line shape）测量以及轻子部分宽度Γ_?、Γ_μ和Γ_τ测量的平均值.     

高能e+e-物理成就与展望（二）

 六、发现τ轻子餐夸克发现以后,在物质的两类基本组成单元--夸克和轻子之间形成了一个对称的图象:两对轻子,即电子和电子型中微子(v_?)、μ子和μ子型中微子（v_μ）,对应于两对夸克,即上（μ）和下（d）、粲（c）和奇异（s）.它们可以分为两“代”:第一代是u,d,e,v_a,第二代是c,s,μ,v_μ.两代成员依次一一对应,对应的成员具有相同性质,区别主要表现在质量上面,第二代的比第一代的大.     

地球也有特洛伊小行星

 法国物理学家拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange)提出在两个大质量天体的引力共振下,存在5 个特殊的稳定点,其中3 个点L₁、L₂、L₃ 在两个主天体的连线上,另两个点L₄和L₅ 位于以两个主天体的连线为底边在两侧所作的两个等边三角形的顶点处,这5 个点被称作“拉格朗日点”。     

为什么要建造各种各样的加速器

 从《高能物理》和《现代物理知识》杂志上我们已经熟悉了许多高能加速器的名字.譬如说,固定靶质子加速器AGS、SPS、TEVATRON;质子-反质子对撞机S(?)PS;正负电子对撞机SPEAR、DORIS、CESPPEP、PETRA、TRISTAN,最近我国建成了一台正负电子对撞机BEPC,西欧CERN建成了能量更高的正负电子对撞机LEP.为什么世界上要建立如此多的种类不同的高能加速器?世界上已经有了能量高的加速器为什么又还在建造能量低的加速器?等等.一般说来,不同类型和不同能量的高能加速器服务于不同目的的粒子物理实验.根据物理实验的物理目标,选用不同的加速器作实验,选用固定靶加速器或者对撞机;选择质子加速器或者电子加速器;选择能量低的或者能量高的,等等.     

中微子六十年

 三、存在几种类型的中微子?前面我们介绍的中微子都是在电子的放射（β^±衰变）和吸收（K-俘获）过程中产生的,这类中微子称为电子中微子,用ν_?（电子中微子）和（?）（电子反中微子）表示.除电子中微子外,后来还发现了μ子中微子和τ子中微子.50年代,人们逐步认识到,安德逊在1936年发现的粒子-μ子与电子有许多共同点:1)电子和其反粒子正电子的电荷分别为-1和+1,没有中性电子;μ^-子和其反粒子μ⁺的电荷也分别为-1和+1,没有中性的μ子;2)电子和正电子具有自旋1/2,μ^-和μ⁺的自旋也是1/2;3)正、负电子.     

基于二阶保偏光纤Sagnac环光纤激光器的振动检测研究

提出了一种可用于振动检测的新型光纤光栅传感技术. 用偏振控制器和高双折射保偏光纤构建成Sagnac环, 结合掺铒光纤、单模光纤和隔离器, 形成了单波长光纤激光器, 由粘有光纤Bragg光栅的悬臂梁作为传感探头, 并利用Sagnac环本身的线性边缘, 解调振动信号. 阐述了Sagnac环原理及其产生的边缘效应, 并进行了数值模拟计算, 对振动信号进行了检测实验, 检测系统从L₁到L₁+L₂之间对应的周期可调, 灵敏度高达38.2 μ W/nm, 线性度为0.9996, 动态范围在40–70 dB, 可满足振动传感检测的技术参数要求. 关键词： 光纤光学 振动检测 保偏光纤Sagnac环 光纤激光器     

基于钽酸锂晶体的太赫兹波参量振荡器运转特性的研究

基于晶格振动模受激电磁耦子散射过程的基本原理,对由LiTaO₃（LT）晶体组成的太赫兹波参量振荡器（TPO）的输出调谐特性、增益和吸收损耗特性,以及基于硅棱镜阵列耦合装置的THz波输出特性等方面进行了详细的理论研究和分析.研究结果表明,基于LiTaO₃晶体A₁对称性晶格振动的特点以及自身优异的非线性光学特性,通过利用短波长抽运光、适当提高抽运能量以及缩短TPO谐振腔腔长等方法,完全可以实现LT-TPO的高性能运转,证明了LiTaO₃晶体是一种性能优良的TPO工作介质.理论计算结果及方法为以后的LT-TPO实验工作提供了详实的理论依据和实验指导. 关键词： 非线性光学 THz辐射 3晶体')" href="#">LiTaO₃晶体 电磁耦子     

第一台直线对撞机开始生产Z^0粒子

1989年4月12 日,在美国斯坦福直线加速器中心(SLAC),人们为高能物理发展的又一大喜事——在建成世界上第一台这类直线对撞机SLC两年后,首次产生了Z0粒子而沉浸在喜悦之中. 由B.里克特教授主持兴建的SLC工程于1983年正式开工.其主要目的有两个:一是发展加速器技术,使建成的新型正负电子对撞机相对于电子储存环对撞机而言,在大幅度提高束流能量时并不需要大大增加经费,为正负电子对撞机向更高能发展开创新途径.二是寻找理论家们预言的传递弱相互作用的中间玻色子Z0,并且可以做许多物理研究工作. 西欧核子研究中心(CERN)的LEP是当今世…     

精确计算SM中混合链图传播下e■→f■反应截面

采用电弱统一标准模型（SM）,分析了由参与电弱相互作用的各种混合圈构成的光子γ,中间玻色子Zo重整化链图传播子的构架方式,并完成了相关解析计算,进而获得了γ,Z₀重整化混合圈链图传播子的解析计算结果.作者又将γ,Z₀混合圈链图传播子D_γ^{（m-chain）}（s）,D_Z^{（m-chain）}（s）和D_γZ^{（m-chain）}（s）应用到粒子反应e■→f■中,精确计算了e■→f■反应总截面σ_SM^（chain）.通过与LEP实验组的实验观测值的比较,发现本文理论计算结果比最低（树图）阶的结果与实验吻合更好.     

二元氧化物Yb3TaO7的非晶状热传导机理

具有非晶状热导率的固体材料在热能转换和热管理应用中备受青睐.因此,揭示晶体材料的非晶状热传导机理对于开发和设计低热导率材料至关重要.本文运用原子模拟方法揭示了萤石结构二元简单晶体Yb₃TaO₇的非晶状低热导率的物理机理.研究发现,萤石Yb₃TaO₇的低热导率主要是由O-Yb和O-Ta之间的原子间结合力相差较大引起的.这种相差较大的原子键可以极大地软化声子模式,从而抑制声子输运.振动模式分解显示,萤石Yb₃TaO₇中的大多数声子模式位于Ioffe-Regel极限以下,表现出强烈的扩散特征.萤石Yb₃TaO₇中绝大部分(> 90%)的热流是通过扩散模式而不是传播模式传输.因此,萤石Yb₃TaO₇中的热传导表现出独特的类非晶特性.同时发现,萤石Yb₃TaO₇中的光学声子模式在热传导中发挥着重要的作用.本文对于原子间结合力与低热...     

τ轻子的发现——历史的追溯

 在北京正负电子对撞机上,由北京谱仪实验组完成的τ轻子质量精确测量工作被国内外一些著名科学家（包括李政道、杨振宁、丁肇中、吴大猷、周光召等）评价为近年高能物理最重要的实验成果之一。这一标志着中国高能实验物理走上本领域国际前沿的成绩,又促使τ轻子更加受到国内读者的关注和厚爱。我们愿借《现代物理知识》杂志的一角,介绍一些关于τ轻子发现和确认的若干背景知识。     

标准模型中两类中性玻色子混合圈链图传播子的重整化及其e+e-→μ+μ-反应截面

采用电弱统一标准模型, 对光子γ和中间玻色子Z₀ 混合圈链图传播子的构架方式及其重整化问题作了详细分析与讨论, 并完成了有关解析计算, 获得了由参与电弱相互作用的各种混合圈构成的γ和Z₀的重整化链图传播子的解析计算结果. 此外, 我们还将此结果应用于高能物理中备受关注的一类轻子反应e⁺e^-→μ⁺μ^-中, 获得了在γ和Z₀所构架出的重整化混合圈链图传播中e⁺e^-→μ⁺μ^-反应截面的解析计算结果, 并将本文所获得的这一理论计算结果与实验观测值作了对比分析, 发现本文理论计算结果与实验观测值符合非常好, 并由此也获得了有关辐射修正的重要信息. 本文研究结果也可为探讨一般复杂传播子的理论研究与应用提供某些参考. 关键词： 标准模型 链图传播子 重整化 辐射修正     

Fe3O4薄膜的电输运及光诱导特性研究

用脉冲激光沉积法在(111)Si衬底上成功制备了高度择优取向的Fe₃O₄薄膜.电阻-温度关系表明Fe₃O₄薄膜的Verwey转变(T_V)约在122 K,低温段(T_V)输运特征满足Mott变程跳跃模型,高温段(T>T_V)为小极化子输运.激光作用下的光电导实验发现,在整个温区表现为光致电阻率减小,而且低温段的电阻变化率比高温段要大很多.分析认为Fe₃O₄薄膜的光致电阻率变化主要与激光激发t_2g电子的转移有关. 关键词： 3O₄薄膜')" href="#">Fe₃O₄薄膜 小极化子 光诱导特性     

浅谈τ-charm工厂的物理

 近年来,高能物理学界一直在酝酿建造粒子工厂。就在美国决定超导超级对撞机（SSC）下马前后,美国批准在SLAG建造B粒子工厂。日本也批准在其高能物理昕（KEK）建立B粒子工厂。意大利决定建造φ粒子工厂。美国还改建CESR对撞机,其最后目标也是要建成一个B粒子工厂。 目前所指的粒子工厂,就是指比现有亮度提高100-200倍的e⁺e^-对撞机,达到10³³/厘米·秒,它们的质心系总能量分别选择在φ共振态、τ-J/φ共振态家族或“共振态家族能区（～10GeV）,分别称为φ粒子工厂,τ-charm工厂（以下简称τCF）和B粒子工厂.     

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.     

中微子六十年

 中微子质量的测量方法有直接和间接两种.通常的探测器是探测不到的中微子,但可由能动量守恒以及事例终态的重建得出事例的丢失质量,由此得出中微子质量,这种方法称为直接法.从β衰变的电子能谱确定电子中微子质量用的就是此法.μ子族中微子和τ子族中微子质量也是用这种方法得出的.此外,还有采用中微子振荡和双β衰变法,这些是间接法.1)β衰变的能谱测量:β衰变中发射的电子能谱具有形状（如果电子中微子具有质量m_v）.     

关于选著及有关的回忆

 张文裕先生是我国著名的物理学家,是宇宙线及高能实验物理的奠基人之一.他从研究生学习期间就开始进行核物理的研究工作,对天然放射性同位素的α能谱进行精密测量,并用云室进一步确定μ子和原子核没有强作用。还在μ子吸收研究中确证μ介原子的存在,从而开创了关于μ介原子的研究,导致利用重氢的μ介原子产生轻核反应的研究,以探索释放氢核能的可能途径.这在国际上被称为“张原子”、“张辐射”.他曾系统研究大气贯穿簇射△⁰粒子.在苏期间,研究中子照射丙烷气泡室产生的粒子及其衰变性质,特别在△⁰超子和核子散射方面作出了一定贡献.他与肖健先生共同领导建造了当时世界上最大的大云室组,培养了一代宇宙线研究者,作出了有意义的物理工作.他是中科院高能物理所第一任所长,为中国高能加速器和高能物理的研究作出了历史性贡献.丁林恺研究员根据张文裕先生1986年5-6月口述,整理此篇题为《关于选著及有关的回忆》的文章,最先在叶铭汉先生主编的《张文裕论文选集》上发表.这次发表时,丁林恺先生作了个别文字上的改动.本栏主持人卢鹤绂先生认为:“此文对物理学工作者多有指导,对物理学本身多有体会,当是后学极愿阅读的资料”.