你也許去醫(yī)院照過(guò)X光,但是你知道用正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)發(fā)出的超強(qiáng)X光給物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)“拍照”嗎?完成第二階段改造任務(wù)的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)同步輻射裝置25日起重新向用戶提供同步輻射服務(wù),也就是利用對(duì)撞機(jī)發(fā)出的超強(qiáng)X光對(duì)物質(zhì)進(jìn)行微觀“成像”。
“因?yàn)楦脑鞂?duì)撞機(jī),同步輻射服務(wù)停了一年多。許多用戶都在等著做實(shí)驗(yàn)?!敝锌圃焊吣芪锢硌芯克L(zhǎng)陳和生院士30日在此間說(shuō)。
在實(shí)驗(yàn)站,有的科學(xué)家正在對(duì)線蟲(chóng)“吃”稀土以后的變化進(jìn)行探測(cè),有的在對(duì)催化劑進(jìn)行探測(cè)。一臺(tái)電腦上,一個(gè)老鼠的立體耳蝸和一個(gè)三維的蒼蠅在電腦上旋轉(zhuǎn)?!斑@都是通過(guò)超強(qiáng)X光探測(cè)獲得的。”專家解釋,“由于老鼠的耳蝸和人的耳蝸相似,科學(xué)家將以此為基礎(chǔ)進(jìn)行聽(tīng)力研究。”
正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是一種先進(jìn)的粒子加速器,是當(dāng)前研究物質(zhì)微觀世界最小構(gòu)成單元及其相互作用規(guī)律的主要科學(xué)手段之一。2004年起,經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn),我國(guó)投資6億多元對(duì)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行改造,計(jì)劃工期5年,改造的主要目標(biāo)是提高對(duì)撞機(jī)和同步輻射裝置的性能,使X光提高一個(gè)數(shù)量級(jí)左右。
改造分直線加速器改造、儲(chǔ)存環(huán)改造、探測(cè)器改造等三個(gè)階段。作為改造工程最關(guān)鍵和最困難的一仗,儲(chǔ)存環(huán)改造于今年11月完成??將一個(gè)儲(chǔ)存環(huán)改造成了兩個(gè)儲(chǔ)存環(huán)。
完成第二階段改造的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),性能已經(jīng)大大提高,儲(chǔ)存環(huán)中電子束流的能量從改造前22億電子伏特提高到25億電子伏特,流強(qiáng)達(dá)到120毫安,同步輻射的強(qiáng)度比改造前有了成倍的提高。
“電子在儲(chǔ)存環(huán)中拐彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生X光,電子對(duì)撞機(jī)中產(chǎn)生的X光,比醫(yī)院中的X光至少要‘強(qiáng)’百萬(wàn)倍以上?!标惡蜕f(shuō),“X光波長(zhǎng)一般在0.1納米左右,因此可以用來(lái)探測(cè)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)?!?
配合北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的改造,科學(xué)家對(duì)北京同步輻射裝置進(jìn)行了大量改造,增建了第三個(gè)實(shí)驗(yàn)大廳,在原有13條光束線的基礎(chǔ)上新建了2條光束線,兼用光的強(qiáng)度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。目前向用戶開(kāi)放的光束線達(dá)到8條,一些來(lái)自生命科學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)的科學(xué)工作者正在同步輻射裝置上利用X光開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。
據(jù)悉,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)改造工程將在明年秋季實(shí)施第三步??安裝探測(cè)器,爭(zhēng)取明年年底實(shí)現(xiàn)加速器與探測(cè)器的聯(lián)合調(diào)試運(yùn)行,屆時(shí)將開(kāi)始獲取對(duì)撞物理數(shù)據(jù)。2008年底改造工程將達(dá)到驗(yàn)收指標(biāo)。
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