北京正負電子對撞機成果

1. 北京正負電子對撞機是什麼時候科研成功的

北京正負電子對撞機是1983年列人國家重點工程的科研項目之一。中國科學院高能物理研究所會同多方力量在充分吸取世界先進技術的基礎上，僅用四年時間，就出色地完成了對撞機的設計、研製、生產、安裝、調試任務。1988年10月19日，中國第一座高能加速器——北京正負電子對撞機首次對撞成功。它能一次對撞成功，表明對撞機的各種設備、部件的質量、安裝調試的水平在世界上也屬一流。

建成後的北京正負電子對撞機，是一台可以使正、負電子束，在同一儲存環里沿著相反的方向加速，並在指定地點發生對頭碰撞的巨型機器。正負電子的能量各為22億至28億電子伏。這台大型電子對撞機建築在地下6米深的隧道內，由電子注人器、儲存環、探測器及數據處理中心、同步輻射區等主要部分組成。在長達240米的儲存環里，電子與質子（正電子）的速度被加快到接近於光速，並在加速過程中相互撞擊，由此產生各種效應，可以為科學家探索物質基元的奧秘提供線索，可以用來研究比質子和中子更深一個層次的誇克，特別是粲粒子的相互作用和運動規律。此外，由於電子或質子做高速圓周運動時，有很強的光伴隨著放出，這種同步輻射是一種理想的光源，它可廣泛地用於固體物理、表面科學、生命科學、微電子學等的研究和應用。

北京正負電子對撞機的建成，是我國繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛星上天後，在高科技領域的又一重大突破性成就，使中國成為繼美國、瑞士、日本之後第四個擁有這種先進設備的國家。根據它同時具有粒子物理和同步輻射應用研究的特點，北京正負電子對撞機國家實驗室對外開放，成為跨部門、跨學科共同享用的實驗研究基地，為中國粒子物理和同步輻射應用研究開辟了廣闊的前景，揭開了中國高能物理研究的新篇章。我國科學家在這台加速器上不斷取得新的科學成果，其中有一些是國際粒子物理界都公認的取得的最重要的成果之一。這項工程被認為是中國科技史上最大的科研工程，創造了建設速度快、投資省、質量好、水平高的奇跡。

為了適應世界高能物理的飛速發展對對撞機性能的更高要求，我國於2004年1月8日全面實施北京正負電子對撞機重大改造工程。科學家將採用當今世界上最先進的雙環叉對撞技術「改造」對撞機，即在對撞機現有的儲存環內增建一個儲存環，使得正負電子分別在各自的儲存環內運動，在對撞區實現對撞。正電子和負電子對撞的束團數目從單環時的1對增加到97對，連同其他技術措施，將使對撞機的重要參數之一——亮度——在目前水平上提高約100倍。改造後的北京正負電子對撞機將在世界同類型裝置中繼續保持領先地位，屆時將成為國際上最先進的雙環對撞機之一。

2. 北京正負電子對撞機的建設歷程

北京正負電子對撞機（BEPC）是在鄧小平同志和周恩來總理的親切關懷下建設的國家大科學裝置。總投資為2.4億元，由中科院高能物理所負責建造。
1972年8月，張文裕等18位科技工作者給周恩來總理寫信，反映對發展中國高能物理研究的意見和希望。
1972年9月11日，周恩來總理對關於建設中國高能加速器實驗基地報告的復信中指示：「這件事不能再延遲了。科學院必須把基礎科學和理論研究抓起來，同時又要把理論研究與科學實驗結合起來。高能物理研究和高能加速器的預制研究、應該成為科學院要抓的主要項目之一。」
1973年2月，中國科學院高能物理研究所正式成立。
1975年3月，國家計委向國務院提出了《關於高能加速器預制研究和建造問題的報告》（七五三工程）。剛剛復出主持中央工作的小平同志同意了這個報告，並轉送周總理批示。
1977年，鄧小平同志在國家科委、國家計委《關於加快建設高能物理實驗中心的請示報告》（八七工程）上批示：「擬同意」。
1981年1月，國家計委決定停止十三陵「高能物理實驗中心」的籌建工作（即八七工程），對玉泉路高能加速器預制工程提出調整方案。
1981年1月10日，小平同志對聶華桐等14位科學家的信做了批示：「請方毅同志召集一個專家會議進行論證」，討論高能加速器的建造方案。
1981年9月22日-25日，中科院數理學部在北京召開「2.2GeV正負電子對撞機預制研究方案論證會」。會議對高能所提出的注入器、儲存環和探測器的預制研究項目進行了討論，決定開展對撞機工程預制研究。
1981年5月，高能所在徵求國內外專家意見的基礎上提出了建造2×22億電子伏正負電子對撞機的方案，在由國家科委和中國科學院召開的專家論證會上得到原則通過。
1981年12日22日，鄧小平同志在中 國科學院關於建造2.2GeV正負電子對撞機建議報告上批示：「這項工程進行到這個程度不宜中斷，他們所提方案比較切實可行，我贊成加以批准，不再猶慮。」
1982年1月21日，高能所向中科院報送《玉泉路工程調整計劃任務書》，計劃建造一台2×22億電子伏正負電子對撞機。
1982年，高能所完成預制研究方案的初步設計，試制關鍵部件樣機。
1982年6月19日，高能所派出21名科技人員組成的考察組到美國斯坦福直線加速器中心進行設計考察，完成了對撞機工程初步設計第三稿，基本確定加速器的主要參數。
1983年4月25日，國務院批准國家計委《關於審批2×22億電子伏正負電子對撞機建設計劃的請示報告》。同意新建一台能量為2×22億電子伏正負電子對撞機，工程正式立項。
1983年，開始進行重點非標部件的預制研究。
1983年12月15日，中央書記處第103次會議決定將北京正負電子對撞機（BEPC）工程列入國家重點工程建設項目，並成立由中國科學院、國家計委、國家經委、北京市的谷羽、林宗棠、張壽、張百發組成工程領導小組，谷羽任組長（1986年，周光召院長接任工程領導小組組長）。工程領導小組辦公室設在中國科學院。14個部委組成了工程非標准設備協調小組，組織全國上百個科研單位、工廠、高等院校大力協同攻關，土建工程由北京市負責全力保證。
1984年6月25日-7月4日，BEPC擴初設計審查會在京召開。會議通過了技術審查小組對工程的審查報告，並建議國家有關部門批准這項工程的擴初設計。
1984年8月15日，小平同志在對撞機工程領導小組報送中央的簡報上批示「我們的加速器必須保證如期甚至提前完成」。
1984年9月，國務院批准了國家計委」關於審批北京正負電子對撞機（即8312工程）建設任務和規模的報告」（國家計委科[1984]1899號），明確了一機二用」的方針，增加了同步輻射實驗區的建設。批准總投資為2億4千萬元（含引進用匯2500萬美元），總建築面積為54700平方米。工程建設實行經理負責制的投資包干責任制。
1984年10月7日，BEPC破土動工。鄧小平同志與黨和國家領導來到高能所參加奠基典禮，為奠基石鏟了第一杴土，並親切接見了參加工程建設的科技人員和職工代表。鄧小平同志為基石題寫了「中國科學院高能物理研究所北京正負電子對撞機國家實驗室」的題詞。他說：「我相信這件事不會錯」。1985年至1987年6月，BEPC主要部件批量生產，八大非標設備陸續驗收。
1986年5月6日，BEPC工程總體安裝正式開始。谷羽、林宗棠、岳致中等領導及300多位代表出席安裝開工典禮。
1986年6月，BEPC注入器第一批部件進入隧道完成安裝。
1987年6月，BEPC儲存環和北京譜儀開始全面安裝、調試。
1987年12月，BEPC注入器總調成功，電子束流注入到儲存環，並觀測到了同步輻射。電子束能量為1.17GeV，脈沖流強140mA。
1988年7月，正電子注入儲存環並積累。
1988年10月16日，BEPC首次實現正負電子對撞，亮度達到8×1027/㎝2.s。完成了小平同志提出的「我們的加速器必須保證如期甚至提前完成」的目標。
1988年10月20日，《人民日報》報道這一成就，稱「這是我國繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛星上天之後，在高科技領域又一重大突破性成就」，「它的建成和對撞成功，為我國粒子物理和同步輻射應用開辟了廣闊的前景，揭開了我國高能物理研究的新篇章」。
1988年10月24日，鄧小平等黨和國家領導人視察北京正負電子對撞機工程，表示祝賀，並慰問參加工程建設的代表。鄧小平同志發表了「中國必須在高科技領域佔有一席之地」的重要講話。
1988年12月，BEPC對撞峰值亮度達到設計指標。
1989年4月，北京譜儀推至對撞點上安裝就位，開始總體檢驗，用已獲得的巴巴事例進行刻度。
1989年5月，北京譜儀投入試運行。
1989年7月5日，北京正負電子對撞機和北京譜儀通過技術鑒定。
1989年9月，北京譜儀（BES）開始物理工作。
1989年8月15日，BEPC輻射防護和劑量監測系統通過技術鑒定。
1989年12月8日，北京同步輻射裝置（BSRF）三個前端區、一塊扭擺磁鐵、三條光束線、兩個實驗站通過國家技術鑒定開始投入運行。鑒定委員會由29位專家組成。
1990年7月10日，對BEPC工程總體、土建工程、建安工程、器材設備、財務、檔案等進行國家預驗收。
1990年7月21日，北京正負電子對撞機通過國家驗收。
1991年，同步輻射裝置從調試轉入試運行，並首次向國內用戶開放。
1991年，高能所計算中心網路與美國SLAC實驗室及國家能源超級計算中心（NERSC）連接。
1991年8月13日，北京正負電子對撞機國家實驗室成立，方守賢任主任，丁大釗、鄭志鵬任副主任，何祚庥院士為學術委員會主任。
1992年4月22日，北京譜儀合作組在美國物理學會上報告了τ粒子質量測量結果，獲得國際知名科學家的好評。τ輕子質量mτ精確測量是驗證標准模型理論中輕子普適性的一個重要實驗。1991年11月7日--1992年1月20日，北京譜儀合作組進行了τ輕子質量測量的數據獲取工作，所獲結果：Mt=1776.9±0.4±0.2MeV，與國際1990年版數據表PDG給出的世均值相比，比原實驗數據降低了7.2MeV，糾正了過去約 7MeV偏離，精度提高了8倍，被譽為1992年最重要的物理成果之一。
1993年1月7日，「τ輕子質量的精確測定結果」被評為1992年度全國十大科技成就之一。
1993年3月，高能所計算中心建成64K BPS高速網路，並與世界各高能物理實驗中心相連，用於通訊和數據傳輸。同時，還為國內60餘個研究單位和大學提供電子郵件和信息檢索服務。
1993年5月，中科院批准《北京正負電子對撞機改進項目可行性研究報告》、《北京譜儀改進項目可行性研究報告》。
1994年5月，高能所計算機網路正式加入Internet和WWW。
1995年4月，國家撥專款開展τ-C工廠可行性研究。
1995年，「τ輕子質量的精確測定結果」獲國家自然科學二等獎。
1995-1998年，北京譜儀進行了升級改造（BESII）。
1998年，「J/ψ粒子共振參數的精確測量」獲中國科學院自然科學二等獎。
1999年2月7日，BEPC/BES/BSRF改進項目通過鑒定。BEPC綜合性能大幅度提高，實現了穩定高效運行，年運行時間達到九個半月以上，故障率僅為6%左右，在束流能量1.89GeV時亮度達到1031cm-2s-1，日平均事例數提高了3-4倍，達到了國際同類加速器的先進水平。
1999年6月28日，國務院科教領導小組決定增加對BEPC運行改進與未來發展R&D的經費。
1999年8月3日，BEPC/BES/BSRF通過改進驗收。
1993年6月，開始實施BSRF的技術改造和新建多周期永磁插入件3W1與相應的光束線。
1996年3月，BSRF的3W1永磁插入件通過技術鑒定。
1997年7月，高能所向中科院上報「北京正負電子對撞機下一步發展預制研究項目建議書」，提出對BEPC進行重大改造的單環麻花軌道的改造方案。
1997年，「北京譜儀Ds物理的研究」獲中科院自然科學獎一等獎。
1999年6月，中科院向國家科教領導小組第五次會議提交了「中國高能物理發展戰略」，匯報了中國高能物理發展目標和中長期發展規劃和BEPCII方案。國家科教領導小組安排了設備的改進和，並決定增加BEPC年度運行經費。
1999年，北京譜儀在2-5GeV能區的R值精確測量取得重要成果，得到國際高能物理界的高度評價。5GeV以下的R值是標准模型計算不確定性的重要部分，北京譜儀國際合作組充分把握了國際高能物理發展的最新動態，選定了這一在理論上有全局性重大意義、在實驗上極富挑戰性的課題，精心設計了全能區的實驗方案。此項實驗對加速器和探測器的性能及運行水平，對實驗技術和數據分析方法以及理論模型等都是嚴峻的挑戰。經過可行性研究，國際合作組把測量能區定為2-5GeV，精度目標定在7%左右，該指標對北京正負電子對撞機運行能量和北京譜儀測量精度的要求已經接近極限。為了完成R值精確測量實驗，北京正負電子對撞機發揮了運行以來的最高水平，在如此寬的能量范圍內長時間保持了長束流壽命和高亮度的穩定運行，這在國際高能物理實驗研究中也屬領先水平。北京譜儀在2-5GeV能區的近百個能量點上進行能量掃描測量，並在數據分析中，發展和應用了多項創新方法和理論模型，使測量的系統誤差大大降低，平均測量精度達到6.6%，比國際上原有的實驗結果提高了2-3倍。
北京正負電子對撞機的未來發展
2000年5月22-24日，「中國高能物理發展戰略研討會」在高能所召開。80餘名中外高能物理、加速器技術、高能天體物理等領域的研究人員參加了大會。會議就BEPCⅡ的物理目標、加速器技術及非加速器物理實驗等方面的內容進行了研討。會後，高能所繼續組織精幹力量對BEPCⅡ方案進行深入研究，包括對其物理目標，加速器和探測器改進方案進行具體論證，爭取盡早確定加速器改進的基本方案，在適當的時機召開國際評審會對方案進行評審，早日立項。
2000年7月27日，國務院科教領導小組第七次會議審議並原則通過《關於中國高能物理和先進加速器發展目標的匯報》，同意在北京正負電子對撞機取得成功的基礎上，投入4億元對該裝置進行重大改造。
2000年，「φ（2s）粒子及粲誇克偶素物理的實驗研究」獲中科院自然科學一等獎。此項研究應用北京譜儀採集的380萬ψ（2S）數據樣本，完成了包括hc(1S）、J/ψ (1S）、ψ (2S）、χc0(1P）、χc1(1P）和χc2(1P)6個粲偶素粒子在內的質量、總寬度、部分寬度以及衰變分支比等50餘項重要參數的測量，還進行了hc(2S）及hc(1P）等粒子的尋找。其中21項分支比數據屬國際上首次測量，相當一部分數據具有當前國際最高精度。同時還指出了粒子數據表中涉及數據處理及數據引用的多處重要錯誤，建議和訂正了15項ψ（2S）衰變數據。以上結果使國際粲誇克偶素物理領域的數據面貌得到了明顯改觀。
2001年3月31日午夜，從北京譜儀（BES）控制室傳來振奮人心的捷報：從2000年11月初開始的本輪對撞機運行所獲取的在線J/ψ強子事例達到了2500萬，相當於離線分析強子事例2700萬以上。加上2000年獲取的2400萬，已提前實現了我們向國家科教領導小組承諾的兩年獲取5000萬J/ψ事例的計劃。這樣，BES擁有的J/ψ事例比世界上同能區對撞機上得到J/ψ總數的4倍還要多。
2001年9月3-7日，高能所承辦的代表世界高能物理和核物理計算最高學術水平的國際高能物理計算會議（CHEP2001）在京召開。
2001年，「J/ψ衰變物理的實驗研究 」獲中科院自然科學二等獎。
2002年1月15日，「中國粲誇克偶素物理實驗研究獲重大進展」被評為2001年中國基礎研究十大新聞之一。
2002年2月，「φ（2s）粒子及粲誇克偶素物理的實驗研究」獲2001年度國家自然科學獎二等獎。
2002年，國際粒子數據手冊（PDG）將多年不變的R值圖作了重大改動，增加了BES的全部結果，國際粒子物理資料庫收錄了全部R值數據。
2003年7月，北京譜儀國際合作組宣布在質子反質子閾能處發現一個可能的新共振態，再次引起國際、國內高能物理界的廣泛關注。該項研究成果的論文於2003年7月在世界最具權威和最有影響的物理學期刊《物理學評論快報》（Phys. Rev. Lett.）上發表。所謂共振態，是一種壽命極短的、不穩定的粒子，它具有和穩定的強子類似的量子數，但是它可以通過強相互作用衰變，其壽命一般短到10-20s～10-24s。很難在探測器中留下徑跡而直接被探測到，只能通過其衰變產物來觀測。
2003年11月8日，經過4年的努力，總投資5000多萬元的BSRF改造圓滿完成。新建的兩個插入件，以及新建和改建的光束線和實驗站都已投入運行，除一個子項目外，均已通過專家驗收，BSRF的綜合性能全面大幅度提高。
2003年，2-5GeV能區正負電子對撞強子反應截面的精確測量研究集體獲中國科學院2003年度傑出科技成就獎，北京市科學技術一等獎。

3. 正負電子對撞機的偉大貢獻

文字實錄
[主持人]:
剛才兩位老師給我們介紹了一些應用。剛才張老師介紹了，中國也有我們自己的對撞機，叫北京正負電子對撞機。能不能介紹一下中國自己的對撞機的一些情況。
[張闖]:
我注意到在網上很多網友談到歐洲強子對撞機的時候有很多評論。特別是說看了以後才知道這個東西非常微妙，也有的說看了以後才知道我們中國還有多大的差距，也有的網友很關心，說我們中國也參加了這個合作。有的說我們的貢獻是不是太小了。還有的說，我敢肯定中國也有，而且將來一定會有更好的。我們知道網友對這個事情非常關心，中國在這方面到底是什麼情況。
[張闖]:
我們也有一個對撞機，就是北京正負電子對撞機，我們說有兩個，一個是原來的單環的北京正負電子對撞機，1984年破土動工，小平同志親自為它奠基，到1988年正式對撞，工作了大概20年左右，21世紀初期我們進行了改造，建造了雙環的北京正負電子對撞機，這個機器是我們所工作的園區叫套和顫物理園區，這在國際上佔領先地位的，而且它建立了以北京譜儀為基礎的國際合作，這是一個非常前沿的、先進的國際合作組，在這個領域中取得了很好的成果。
[張闖]:
我看到一個雜志上有一篇文章。他就講到成千上百的美國科學家飛到北京來參加北京的試驗，經過最近的改造，北京正負電子對撞機性能有了提高，成為國際領先的對撞機。我們國家經過這么多年的努力，在國際究領域裡面佔了很大的作用。
[陳國明]:
北京正負電子對撞機能量比較低，只有3.5金伏，和我們講的LHC相差三個量級。但是它做的工作的物理意義很重要的，它和LHC的內容不一樣。我們知道講6個誇克，正反誇克強子下面一個分類，叫做介子，假如有三個誇克組成的叫做重子，也是強子裡面的重。還有沒有其他的物質形態？比如有四個誇克組成的、五個誇克組成的，有很多膠子組成的膠子球，基本的物質形態假如不是我剛才講的介子和重子，那就是重大突破，就是我們物質世界新的物質形態，這對以後的應用也是無可估的。
[陳國明]:
北京的正負電子對撞機主要是想找這些東西，有沒有這些新的物質形態，普通的物質是由質子、中子組成的，都是三個誇克組成，叫做重子。假如都是重子，5誇克、6誇克，就是膠子球的，這樣的話，是完全不同物質形態不一樣，就會造成其他的物質形態了，這就是非常重要的。
[主持人]:
這也是我們北京正負電子對撞機研究的目的。剛才張老師介紹了，北京的正負電子對撞機最早是從1984年開始動工，當時的情況，80年代初期，應該說，我們的科研環境，包括經費，可能經濟環境還不是很好，包括您說小平同志都很重視破土的奠基儀式，為什麼會得到國家這么大的重視？
[張闖]:
剛才主持人問到了，當初對撞機建立的時候也有這樣的爭論，中國這樣一個發展中國家，想做加速器、對撞機是一個長遠的目標，不能解決當前最緊迫的研究，到底應該放在什麼樣的地位，小平同志在對撞機建成以後，1988年視察了北京的正負電子對撞機，他作了一個很重要的講話，這個講話就是中國要在高科技領域佔有一席之地。一開始小平同志舉了一個例子。
[張闖]:
談到對撞機，我先說一個故事，有一位歐洲的朋友，這個朋友就是我們強子對撞機的研究所所長，小平同志會見了他，他當時就問小平同志一個問題，就是說中國經濟也不太發達，為什麼要搞這個東西？小平同志回答說，這是為了將來，為了長遠的發展。小平同志接著說，中國一定要發展高科技，要在國際高科技領域裡面佔有一席之地。回頭看小平同志當時的講話，確實非常有遠見。

4. 北京正負電子對撞機取得了哪些成就

北京正負電子對撞機應該是取得了一個物理學的獎項，具體是什麼忘了，當時記得關注了一下，後來就沒再關注，想要知道的話可以網路一下

5. 北京正負電子對撞機的工程成就

從1999年開始，北京正負電子對撞機未來發展的預先研究已經開始。改造工程最初計劃採用單環方案，使用麻花軌道實現多束團對撞，亮度提高一個數量級左右。但由於受到BEPC豐碩科研成果的吸引，2001年美國康奈爾大學把一台原先在高能量下運行的對撞機轉到BEPC的能區工作（稱為CESRc），主要設計指標對撞亮度與BEPC改進升級的目標相同。但是他們採用短平快的方法，聲稱能在2～3年內達到設計目標。實際上，他們的短平快方法並不成功，CESRc只達到了設計性能的1/5到1/8。
「然而在當時，如果BEPCII不改變方案，大幅度提高效能，我們將失去國際競爭力。」陳和生介紹，面對嚴峻的競爭，為了繼續保持在國際高能物理研究上的優勢，中國科學家接受挑戰，迎難而上，提出了新的改造方案。
採用最先進的雙環交叉對撞技術改造對撞機，設計對撞亮度比原來的對撞機高30～100倍，遠高於康奈爾大學對撞機，使BEPCII將在世界同類型裝置中繼續保持領先地位，成為國際上最先進的雙環對撞機之一。這個方案的驗收指標是將性能提高30倍，難度極大。
這個方案得到了科學界的支持和國家的批准，並在2004年初開工建設，稱為北京正負電子對撞機重大改造工程。研究人員在參考國際先進的雙環方案的基礎上，根據「一機兩用」的設計原則，巧妙地利用外環提供同步輻射光，並將硬X光的強度提高了一個數量級，滿足廣大同步輻射用戶的需求。
BEPCII工程於2004年1月動工，計劃工期5年，改造的主要目標是提高對撞機的性能，使粲物理數據增加兩個數量級。
「我們邊建設邊提供同步輻射光，創國際先例。」陳和生說，盡管工程建設和調束的時間十分緊張，高能所仍堅持以國家需求為己任，考慮到上海同步輻射光源尚未建成，為了保證國內廣大同步輻射用戶研究工作的需要，主動將工程建設分為三個階段：直線加速器改造、儲存環改造和探測器改造，並克服重重困難，在每個階段都插入同步輻射運行，最大限度地減少工程對同步輻射用戶造成的影響，創造了在大型加速器的建設過程中提供同步輻射專用光服務的國際先例。
2009年4月下旬，開始本輪調束前，BEPCII/北京譜儀III進行物理數據採集，僅用不到一個月的時間，就獲得了1億 ψ（2S）衰變事例，是目前世界上最大的在ψ (2S）共振峰上採集的數據樣本，數據質量非常好。而改造前獲取1400萬事例要用三個多月的時間。
「BEPCII挑戰加速器建設和調試的難度極限。」陳和生透露，國際上成功的雙環電子對撞機的周長一般在2公里以上，而北京正負電子對撞機（BEPC）儲存環的周長短，只有240米。隧道原來是給單環設計的，空間狹小。國外成功的雙環對撞機是在80米距離內實現電子對撞再分開，BEPCII的對撞區非常短，必須在28米內實現。
其次，多項先進技術為首次應用。為了繼續保持在τ—粲物理能區的先進性，工程採用大量國際上的頂尖技術，而許多技術、設備是國內從未有過的，而高能物理對撞機的加工精度往往比航天、航空領域的要求還要高。比如，對撞機必須使用多種先進的超導設備，大多為國內從未有過的，並為此建立大型氦低溫系統。其他首次應用的技術還有加速器建造中的橫向反饋系統、超導高頻系統、超導磁鐵、全環軌道慢反饋、束團流強檢測控制，探測器建造中的高解析度晶體量能器、小單元氦基氣體漂移室、大型螺線管超導磁體、阻性板室（RPC）等。
據悉，BEPCII對撞亮度達到驗收指標的消息傳出，世界各大實驗室的加速器專家，如歐洲核子研究中心（CERN）的副所長Steve Myers、大型正負電子對撞機LEP和大型強子對撞機LHC的調束運行負責人CERN的Paul Collier博士、美國布魯克海文實驗室（BNL）的著名加速器專家翁武忠博士、美國斯坦福直線加速器中心（SLAC）的趙午教授等紛紛在第一時間發來郵件表示祝賀。

6. 北京正負電子對撞機的改造工程

2004年4月日早8：00，北京正負電子對撞機正式結束運行，標志著BEPC/BES勝利結束實驗任務。高能所舉行了慶祝BEPC圓滿完成任務暨BEPCII設備安裝儀式大會。
2004年8月16-24日，高能所成功舉辦了第32屆國際高能物理會（ICHEP2004），來自世界42個國家和地區的近千名代表參加了會議。BES所獲的最新物理成果在大會上報告後，引起了強烈反響，多個大會報告和大會總結報告都給予了高度評價。
2004年，「2-5GeV能區正負電子湮沒產生強子反應截面的精確測量」獲國家自然科學二等獎。「北京同步輻射生物大分子晶體學光束線與實驗站建設及應用」獲北京市科學技術二等獎。
2005年2月28日，北京正負電子對撞機國家實驗室用戶中心正式成立。諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧和中科院基礎局局長張傑院士出席儀式並為用戶中心揭牌。
2005年7月4日，北京正負電子對撞機圓滿完成了歷史使命，BEPC儲存環開始拆除。
2006年9月19日，北京正負電子對撞機重大改造工程（BEPCII）中的大型粒子探測器北京譜儀III(BESIII）超導磁鐵成功勵磁到1萬高斯，是地球磁場的2萬倍，電流強度達到3368安培，最大儲能達到1000萬焦耳。測試結果顯示，其主要性能達到設計指標。它的研製成功標志著中國超導技術的巨大進步，是BEPCII建設的重要里程碑。
BESIII超導磁鐵是北京譜儀的關鍵部件之一，為北京譜儀提供大口徑、高強度的均勻磁場。主要包括超導線圈、低溫恆溫器、冷物質及電磁力懸掛支撐結構和閥箱等，採用國際主流的單層線圈內繞工藝，強迫氦兩相流冷卻技術，通過專門設計的閥箱與氦製冷機相連接，實現遠距離控制。BESIII超導磁鐵是高能物理研究所研製的中國單體最大的超導磁鐵。研製工作自2003年開始，歷時三年，工程技術人員在解決了大口徑超導磁鐵繞制技術、絕緣固化工藝、間接冷卻技術、專用電流引線等關鍵技術問題後，磁鐵達到穩定運行狀態。中國是繼歐美、日本之後可以進行此種大型探測器超導磁鐵研製的國家。
2009年5月13日凌晨，北京正負電子對撞機重大改造工程（BEPCII）的對撞亮度在1.89GeV能量下達到3.01×10^32cm^-2s^-1，勝利達到亮度的驗收指標。此前，BEPCII工程的直線加速器、探測器和同步輻射專用光運行均已達到設計指標。至此，歷時5年、耗資6.4億元的北京正負電子對撞機重大改造工程圓滿完成。
中科院高能物理研究所所長、北京正負電子對撞機重大改造工程經理陳和生介紹，2009年5月19日，中科院組織有關專家對BEPCII的儲存環性能進行了工藝測試，中國科學技術大學何多慧院士擔任專家組組長。現場測試結果表明BEPCII主要性能「亮度」達到了3.2×10^32cm^-2s^-1，超過了驗收指標,2014年11月19日，對撞亮度更是達到了8.04×10^32cm^-2s^-1，遠遠超越了驗收指標。BEPCII的性能已比改造前提高30多倍，是這個能量區域里美國康奈爾大學的加速器CESR曾創下的世界紀錄的5倍。

7. 2009年6月16日，歷時5年，耗資6.4億的北京正負電子對撞機重大改造工程成功驗收，至此，我國在高能物理研

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8. 9． 北京正負電子對撞機歷史和現狀主要成果有哪些

1972年8月，張文裕等18位科技工作者給周恩來總理寫信，反映對發展中國高能物理研究的意見和希望。
1972年9月11日，周恩來總理對關於建設中國高能加速器實驗基地報告的復信中指示：「這件事不能再延遲了。科學院必須把基礎科學和理論研究抓起來，同時又要把理論研究與科學實驗結合起來。高能物理研究和高能加速器的預制研究、應該成為科學院要抓的主要項目之一。」
1973年初，經國家批准，中國科學院高能物理研究所正式成立。
1975年3月，國家計委向國務院提出了《關於高能加速器預制研究和建造問題的報告》（七五三工程)。剛剛復出主持中央工作的小平同志同意了這個報告,並轉送周總理批示。
1977年，鄧小平同志在國家科委、國家計委《關於加快建設高能物理實驗中心的請示報告》（八七工程）上批示：「擬同意」。
1981年1月，國家計委決定停止十三陵「高能物理實驗中心」的籌建工作(即八七工程)，對玉泉路高能加速器預制工程提出調整方案。
1981年1月10日,小平同志對聶華桐等14位科學家的信做了批示：「請方毅同志召集一個專家會議進行論證」，討論高能加速器的建造方案。
1981年9月22日-25日，中科院數理學部在北京召開「2.2GeV正負電子對撞機預制研究方案論證會」。會議對高能所提出的注入器、儲存環和探測器的預制研究項目進行了討論，決定開展對撞機工程預制研究。
1981年5月，高能所在徵求國內外專家意見的基礎上提出了建造2×22億電子伏正負電子對撞機的方案，在由國家科委和中國科學院召開的專家論證會上得到原則通過。
1981年12日22日，鄧小平同志在中 國科學院關於建造2.2GeV正負電子對撞機建議報告上批示：「這項工程進行到這個程度不宜中斷，他們所提方案比較切實可行，我贊成加以批准，不再猶慮。」
1982年1月21日，高能所向中科院報送《玉泉路工程調整計劃任務書》，計劃建造一台2×22億電子伏正負電子對撞機。
1982年，高能所完成預制研究方案的初步設計，試制關鍵部件樣機。
1982年6月19日，高能所派出21名科技人員組成的考察組到美國斯坦福直線加速器中心進行設計考察，完成了對撞機工程初步設計第三稿，基本確定加速器的主要參數。
1983年4月25日，國務院批准國家計委《關於審批2×22億電子伏正負電子對撞機建設計劃的請示報告》。同意新建一台能量為2×22億電子伏正負電子對撞機，工程正式立項。 1983年，開始進行重點非標部件的預制研究。
1983年12月15日，中央書記處第103次會議決定將北京正負電子對撞機（BEPC）工程列入國家重點工程建設項目，並成立由中國科學院、國家計委、國家經委、北京市的谷羽、林宗棠、張壽、張百發組成工程領導小組，谷羽任組長（1986年，周光召院長接任工程領導小組組長）。工程領導小組辦公室設在中國科學院。14個部委組成了工程非標准設備協調小組，組織全國上百個科研單位、工廠、高等院校大力協同攻關，土建工程由北京市負責全力保證。
1984年6月25日-7月4日，BEPC擴初設計審查會在京召開。會議通過了技術審查小組對工程的審查報告，並建議國家有關部門批准這項工程的擴初設計。
1984年8月15日，小平同志在對撞機工程領導小組報送中央的簡報上批示「我們的加速器必須保證如期甚至提前完成」。
1984年9月，國務院批准了國家計委」關於審批北京正負電子對撞機(即8312工程)建設任務和規模的報告」（國家計委科[1984]1899號），明確了一機二用」的方針，增加了同步輻射實驗區的建設。批准總投資為2億4千萬元(含引進用匯2500萬美元)，總建築面積為54700平方米。工程建設實行經理負責制的投資包干責任制。
1984年10月7日，BEPC破土動工。鄧小平同志與黨和國家領導來到高能所參加奠基典禮，為奠基石鏟了第一杴土，並親切接見了參加工程建設的科技人員和職工代表。鄧小平同志為基石題寫了「中國科學院高能物理研究所北京正負電子對撞機國家實驗室」的題詞。他說：「我相信這件事不會錯」。
1985年至1987年6月，BEPC主要部件批量生產，八大非標設備陸續驗收。
1986年5月6日，BEPC工程總體安裝正式開始。谷羽、林宗棠、岳致中等領導及300多位代表出席安裝開工典禮。
1986年6月，BEPC注入器第一批部件進入隧道完成安裝。
1987年6月，BEPC儲存環和北京譜儀開始全面安裝、調試。
1987年12月，BEPC注入器總調成功，電子束流注入到儲存環，並觀測到了同步輻射。電子束能量為1.17GeV，脈沖流強140mA。
1988年7月，正電子注入儲存環並積累。
1988年10月16日，BEPC首次實現正負電子對撞，亮度達到8×1027／㎝2.s。完成了小平同志提出的「我們的加速器必須保證如期甚至提前完成」的目標。
1988年10月24日，鄧小平等黨和國家領導人視察北京正負電子對撞機工程，表示祝賀，並慰問參加工程建設的代表。鄧小平同志發表了「中國必須在高科技領域佔有一席之地」的重要講話。 1988年12月，BEPC對撞峰值亮度達到設計指標。
1989年4月，北京譜儀推至對撞點上安裝就位，開始總體檢驗，用已獲得的巴巴事例進行刻度。 1989年5月，北京譜儀投入試運行。
1989年7月5日，北京正負電子對撞機和北京譜儀通過技術鑒定。
1989年9月，北京譜儀（BES）開始物理工作。
1989年8月15日，BEPC輻射防護和劑量監測系統通過技術鑒定。
1989年12月8日，北京同步輻射裝置（BSRF）三個前端區、一塊扭擺磁鐵、三條光束線、兩個實驗站通過國家技術鑒定開始投入運行。鑒定委員會由29位專家組成。
2004年4月30日早8：00，北京正負電子對撞機正式結束運行，標志著BEPC/BES勝利結束實驗任務。高能所舉行了慶祝BEPC圓滿完成任務暨BEPCII設備安裝儀式大會
2004年8月16-24日，高能所成功舉辦了第32屆國際高能物理會（ICHEP2004），來自世界42個國家和地區的近千名代表參加了會議。BES所獲的最新物理成果在大會上報告後，引起了強烈反響，多個大會報告和大會總結報告都給予了高度評價。
2004年，「2-5GeV能區正負電子湮沒產生強子反應截面的精確測量」獲國家自然科學二等獎。「北京同步輻射生物大分子晶體學光束線與實驗站建設及應用」獲北京市科學技術二等獎。
2005年2月28日，北京正負電子對撞機國家實驗室用戶中心正式成立。諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧和中科院基礎局局長張傑院士出席儀式並為用戶中心揭牌。
2005年7月4日，北京正負電子對撞機圓滿完成了歷史使命，BEPC儲存環開始拆除 。
2006年9月19日，北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCII)中的大型粒子探測器北京譜儀III(BESIII)超導磁鐵成功勵磁到1萬高斯，是地球磁場的2萬倍，電流強度達到3368安培，最大儲能達到1000萬焦耳。測試結果顯示，其主要性能達到設計指標。它的研製成功標志著我國超導技術的巨大進步，是BEPCII建設的重要里程碑。
BESIII超導磁鐵是北京譜儀的關鍵部件之一，為北京譜儀提供大口徑、高強度的均勻磁場。主要包括超導線圈、低溫恆溫器、冷物質及電磁力懸掛支撐結構和閥箱等，採用國際主流的單層線圈內繞工藝，強迫氦兩相流冷卻技術，通過專門設計的閥箱與氦製冷機相連接，實現遠距離控制。
BESIII超導磁鐵是高能物理研究所研製的我國單體最大的超導磁鐵。研製工作自2003年開始，歷時三年，工程技術人員在解決了大口徑超導磁鐵繞制技術、絕緣固化工藝、間接冷卻技術、專用電流引線等關鍵技術問題後，磁鐵達到穩定運行狀態。目前，國際上只有歐美、日本可以進行此種大型探測器超導磁鐵的研製.
2009年5月13日凌晨，北京正負電子對撞機重大改造工程（BEPCII）的對撞亮度在1.89GeV能量下達到3.01×10cms，勝利達到亮度的驗收指標。此前，BEPCII工程的直線加速器、探測器和同步輻射專用光運行均已達到設計指標。至此，歷時5年、耗資6.4億元的北京正負電子對撞機重大改造工程圓滿完成。
中科院高能物理研究所所長、北京正負電子對撞機重大改造工程經理陳和生介紹，5月19日，中科院組織有關專家對BEPCII的儲存環性能進行了工藝測試，中國科學技術大學何多慧院士擔任專家組組長。現場測試結果表明BEPCII主要性能「亮度」達到了3.2×10cms，超過了驗收指標。BEPCII的性能已比改造前提高30多倍，是這個能量區域里美國康奈爾大學的加速器CESR曾創下的世界紀錄的5倍。
成果：
1990年7月10日，對BEPC工程總體、土建工程、建安工程、器材設備、財務、檔案等進行國家預驗收。
1990年7月21日，北京正負電子對撞機通過國家驗收。
1991年，同步輻射裝置從調試轉入試運行，並首次向國內用戶開放。
1991年，高能所計算中心網路與美國SLAC實驗室及國家能源超級計算中心（NERSC）連接。
1991年8月13日，北京正負電子對撞機國家實驗室成立，方守賢任主任，丁大釗、鄭志鵬任副主任，何祚庥院士為學術委員會主任。 1992年4月22日，北京譜儀合作組在美國物理學會上報告了τ粒子質量測量結果，獲得國際知名科學家的好評。τ 輕子質量mτ精確測量是驗證標准模型理論中輕子普適性的一個重要實驗。1991年11月7日--1992年1月20日，北京譜儀合作組進行了τ輕子質量測量的數據獲取工作，所獲結果：Mt=1776.9±0.4±0.2MeV，與國際1990年版數據表PDG給出的世均值相比，比原實驗數據降低了7.2MeV，糾正了過去約 7 MeV偏離，精度提高了8倍，被譽為1992年最重要的物理成果之一。 1993年1月7日，「τ 輕子質量的精確測定結果」被評為1992年度全國十大科技成就之一。
1993年3月，高能所計算中心建成64K BPS高速網路，並與世界各高能物理實驗中心相連，用於通訊和數據傳輸。同時，還為國內60餘個研究單位和大學提供電子郵件和信息檢索服務。
1993年5月，中科院批准《北京正負電子對撞機改進項目可行性研究報告》、《北京譜儀改進項目可行性研究報告》。
1994年5月，高能所計算機網路正式加入Internet和WWW。
1995年4月，國家撥專款開展τ-C工廠可行性研究。
1995年，「τ 輕子質量的精確測定結果」獲國家自然科學二等獎。
1995-1998年，北京譜儀進行了升級改造（BESII）。
1998年，「J/ψ粒子共振參數的精確測量」獲中國科學院自然科學二等獎。
1999年2月7日，BEPC/BES/BSRF改進項目通過鑒定。BEPC綜合性能大幅度提高，實現了穩定高效運行，年運行時間達到九個半月以上，故障率僅為6%左右，在束流能量1.89GeV時亮度達到1031cm-2s-1，日平均事例數提高了3-4倍，達到了國際同類加速器的先進水平。
1999年6月28日，國務院科教領導小組決定增加對BEPC運行改進與未來發展R&D的經費。
1999年8月3日，BEPC/BES/BSRF通過改進驗收。
1993年6月，開始實施BSRF的技術改造和新建多周期永磁插入件3W1與相應的光束線。
1996年3月，BSRF的3W1永磁插入件通過技術鑒定。
1997年7月，高能所向中科院上報「北京正負電子對撞機下一步發展預制研究項目建議書」，提出對BEPC進行重大改造的單環麻花軌道的改造方案。
1997年，「北京譜儀Ds物理的研究」獲中科院自然科學獎一等獎。
1999年6月，中科院向國家科教領導小組第五次會議提交了「中國高能物理發展戰略」，匯報了中國高能物理近期發展目標和中長期發展規劃和BEPCII方案。國家科教領導小組決定增加BEPC年度運行經費，並安排設備改進和未來發展的R&D經費。
1999年，北京譜儀在2-5GeV能區的R值精確測量取得重要成果，得到國際高能物理界的高度評價。5GeV以下的R值是標准模型計算不確定性的重要部分，北京譜儀國際合作組充分把握了國際高能物理發展的最新動態，選定了這一在理論上有全局性重大意義、在實驗上極富挑戰性的課題，精心設計了全能區的實驗方案。此項實驗對加速器和探測器的性能及運行水平，對實驗技術和數據分析方法以及理論模型等都是嚴峻的挑戰。經過可行性研究，國際合作組把測量能區定為2-5GeV，精度目標定在7%左右，該指標對北京正負電子對撞機運行能量和北京譜儀測量精度的要求已經接近極限。為了完成R值精確測量實驗，北京正負電子對撞機發揮了運行以來的最高水平，在如此寬的能量范圍內長時間保持了長束流壽命和高亮度的穩定運行，這在國際高能物理實驗研究中也屬領先水平。北京譜儀在2-5GeV能區的近百個能量點上進行能量掃描測量，並在數據分析中，發展和應用了多項創新方法和理論模型，使測量的系統誤差大大降低，平均測量精度達到6.6％，比國際上原有的實驗結果提高了2-3倍

9. 中國的北京正負電子對撞機有什麼實際的用處么把正負電子加速後,然後讓他們對撞產生反應生產伽馬光

靜止的來正負電子湮滅後自產生兩個gamma光子,但是只要能量足夠夠大,正負電子對撞後能產生很多種粒子,包括輕子、膠子以及他們的反粒子,例如τ子,μ子等。對τ子質量的測量,與測量其他很多微觀粒子的質量一樣,利用的是不確定性關系。其實粒子的質量不是一個確定的值,而是在平均值附近有一定的分布,在這條分布曲線高度一半處的寬度成為粒子的「寬度」Г,根據量子力學,這個寬度與粒子的平均壽命有這樣的關系:τΓ=h/c^2 (這里h和c分別是普朗克常數和光速)。因此在實驗上通過測量粒子的平均壽命就可以推出它的質量了。當然,對於壽命太長或太短,用這種方法測量質量誤差就比較大了,但這時候粒子的質量就比較「適中」,通常可以用其他直接方法如反沖法等測量了。
採納哦

10. 正負電子對撞機的重大成果

它曾為非典研究作過貢獻。北京正負電子對撞機的同步輻射系統曾於2002年建成我國第一個版專用於生物大分子結權構分析的同步輻射光束線和實驗站，這套裝置已成為我國結構基因組研究的一個重要平台。在生物大分子光束線站上，首次獲得了SARS病毒蛋白酶大分子結構。
另外，目前材料界最時髦的納米結構研究也多在對撞機的同步輻射站上進行。 自然界自存在的正負電子對撞機制，自然驗證科學，科學發現自然。