當時 , 美國康奈爾大學的正負電子對撞機(CESR)的工作能區(qū)在10GeV左右 , 在看到我們的BEPC取得了如此豐碩的成果之后 , 康奈爾的科學家于2001年初決定對他們的CESR進行改造 , 將其能區(qū)下調到與BEPC一樣的t-粲能區(qū)(3-5GeV) 。 等到他們改造完成 , 將直接和BEPC產生競爭 。 而高能物理研究領域的競爭是殘酷的 , 因為對基本粒子等的研究 , 比的就是誰能先人一步發(fā)現(xiàn)新粒子 , 或者誰能更精確的測量粒子的性質、結構 。 在同一個能區(qū) , 如果有多個對撞機 , 就意味著它們必然有優(yōu)劣之分 , 而只有最優(yōu)秀的那個才能勝出 , 其余都會被淘汰 。
對撞區(qū) , 探測器部分(實拍)
探測器部分(圖片來源:BEPC官網(wǎng))
中國高能物理研究所的科學家們在得知康奈爾大學的計劃后 , 雖然擔心焦慮 , 但并沒有灰心 。 他們迎難而上 , 對之前已有的BEPC改造方案進行了重大調整 。 原本的BEPC是單環(huán)對撞機 , 只有一個儲存環(huán) , 正電子束和負電子束都在這個儲存環(huán)里進行加速 。 新的改造方案則采用了雙環(huán)方案 , 正、負電子束在彼此獨立的儲存環(huán)中加速、儲存 , 這樣能大幅提高對撞亮度(即單位時間內、單位反應截面上對撞產生的粒子數(shù)目) , 簡單來說 , 就是大幅提高了我們所要研究的粒子的生產效率 , 有利于在與康奈爾大學的競爭中取得領先 。
從單環(huán)到雙環(huán)的改造工程任務非常艱巨 , 需要克服許多儀器制造技術和工程技術上的難題 , 如低溫超導設備、接近外太空的真空度的真空設備、超導腔系統(tǒng)制造等等 , 很多都是當時中國未掌握的高精尖技術 。 可以說 , BEPC改造工程是我國重大科學工程中最具挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的項目之一 。
同步輻射裝置(圖片來源:BEPC官網(wǎng))
但是不論什么難題 , 都沒有難倒我們的科學家和工程師們 。 從2004年改造工程開始后到2009年7月通過國家驗收 , 他們通力合作 , 攻克了一個又一個技術關卡 , 既圓滿完成了BEPC升級改造工程 , 又附帶掌握了許多高精尖技術 , 為之后的工業(yè)應用奠定了基礎 。 這次栗子學姐參觀、拍攝的就是升級改造后的第二代北京正負電子對撞機(BEPCII) , 它的對撞亮度約是改造后的康奈爾大學對撞機的10倍 。 正因為BEPCII的性能如此優(yōu)異 , 在它建成運行后不久 , 康奈爾大學的正負電子對撞機就終止了運行 , 在這場競爭中認輸、退出了 。
BEPCII投入運行后 , 在高能物理領域和多學科的同步輻射研究領域都取得了許多重大成果 。 鑒于高能物理領域的研究太抽象 , 栗子學姐在這里就不舉例了 , 只講一個利用BEPCII的同步輻射裝置完成的有趣的科學發(fā)現(xiàn) 。
2016年12月8日 , 著名生物學期刊《當代生物學》上刊登的一篇論文引發(fā)了國際古生物學術界的震動 。 這篇論文介紹了由中國地質大學(北京)的邢立達教授和加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館的麥凱勒教授領銜的考古項目的研究成果 , 他們在一塊琥珀中發(fā)現(xiàn)了恐龍化石 。 這是人類有史以來第一次在琥珀中發(fā)現(xiàn)恐龍化石 。
邢立達教授他們發(fā)現(xiàn)的琥珀化石(圖片來源:科學網(wǎng))
尾部羽毛特寫(圖片來源:科學網(wǎng))
這塊琥珀中的恐龍化石是恐龍的尾部 , 尾部的羽毛清晰可見、細節(jié)豐富 。 當時 , 獲得這塊琥珀的邢立達教授雖然辨識出這是動物化石 , 但并不能確定它究竟是來自什么動物 , 是古鳥類還是非鳥恐龍?由于化石包裹在琥珀內部 , 包裹在9900萬年白堊紀中期的熱帶叢林分泌的樹脂形成的化石中 , 無法完整地剝離開來 , 科學家們必須采取無損的方法去進行分析研究 。 如何進行無損分析呢?BEPCII的北京同步輻射裝置(BSRF)就派上了大用場 。
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