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李政道先生和北京正負電子對撞機重大改造工程|現代實體知識雜志

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《追風筝的人》

“為你,千千萬萬遍”

靜靜地蜷在床角捧着這本書。阿米爾終于有勇氣追尋那隻折射着人性光輝的風

李政道先生和北京正負電子對撞機重大改造工程|現代實體知識雜志

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導讀

北京正負電子對撞機凝聚了李先生最多的心血,對中國高能實體和大科學裝置的發展做出了巨大的貢獻。

陳和生

中國科學院高能實體研究所

李政道先生是世界著名的實體學家,為20世紀實體學的發展做出了重大貢獻。作為炎黃子孫,李政道先生緻力于發展祖國的科學事業,為我國科學事業,特别是高能實體事業的發展和人才培養嘔心瀝血,做出了重大的貢獻。北京正負電子對撞機凝聚了李先生最多的心血,對中國高能實體和大科學裝置的發展做出了巨大的貢獻。從20世紀90年代中期開始,北京正負電子對撞機的未來發展戰略成為了中國高能實體持續發展的焦點。李政道先生極為關心北京正負電子對撞機的未來發展,對北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCII)的立項和實施發揮了極為重要的作用。BEPCII的成功建設和豐碩成果再鑄了中國高能實體的輝煌。值此李先生九十五華誕之際,我想回顧李先生關心和支援在北京正負電子對撞機重大改造工程的曆史足迹。

1

北京正負電子對撞機的建設

中國高能實體加速器的建設方案經曆了七上七下的曲折曆程。1981年3月李先生和一些美國科學家建議中國建造2×2.2 GeV的正負電子對撞機,開展粲實體研究。李先生的這個建議得到了中國高能實體學家的支援。在李先生的幫助下,高能實體研究所開始進行設計和預制研究工作。1984年10月7日鄧小平同志來到高能實體研究所為北京正負電子對撞機工程奠基,并為中國科學院高能實體研究所和北京正負電子對撞機題詞。小平同志親切接見了李先生,感謝他為中國高能實體發展的努力。1988年10月高能實體研究所按計劃高品質地建成了BEPC,成功地首次實作正負電子對撞。10月24日黨和國家上司人來到高能實體研究所參加了落成典禮。在李先生陪同下參觀了對撞機。小平同志發表了“中國必須在高科技領域占有一席之地”的著名講話,深刻闡述了發展中國科學技術的戰略思想,強調中國高能實體的發展不能斷線。小平同志再次高度贊揚了李先生對發展中國高能實體的貢獻。

BEPC投入運作後,迅速達到設計名額,成為了世界八大高能加速器中心之一,取得許多重大實體成果,τ-粲實體研究處于國際領先,在世界高能實體領域占有一席之地。北京同步輻射裝置(BSRF)成為我國主要的廣譜同步光源,為多學科交叉前沿研究提供了大型平台。北京譜儀(BES)是一個以我為主的大型國際合作組。BES的一系列重大成果使粲實體研究成為國際粒子實體研究熱點之一。

北京譜儀國際合作組主要的成果包括:

1. τ輕子品質精确測量:使τ輕子品質世界平均值改變了3倍标準差,精度提高了10倍,驗證了輕子普适性,獲1995年國家自然科學二等獎。

2. 2-5 GeV能區強子産生截面R值精确測量:平均測量精度提高了2~3倍,使精細結構常數α(Mz2)的誤差減少了兩倍,大大提高了标準模型對Higgs粒子品質的預測精度。獲國家自然科學二等獎。

2

BEPC/BES/BSRF更新項目延誤

BEPC/ BES的成功是中國高能實體研究的裡程碑。中國實體界對BEPC/BES的發展寄予厚望。為了改進其性能,在李政道先生的推動下,1993年5月中國科學院準許BEPC/BES/BSRF更新改進項目,以改進其性能,獲得更多的實體結果,預算為3500萬元。

更新項目主要包括:

直線加速器将電子和正電子的束能量提高到1.55 GeV(J/ψ全能量);

儲存環的亮度增加1倍;

BES探測器更新(BES II),用新的主漂移室MDC II替代老化的MDC。

1995年夏BEPC停止運作,開始進行更新改進。

但是由于以下困難,這個項目受到延誤:

由于速調管性能不穩定,直線加速器束流能量未能達到1.55 GeV;

儲存環的亮度沒有達到增加一倍的目标。

MDC II的HV feedthrough的品質問題嚴重影響了BESII的調試。

探測器出現嚴重的噪音,尤其是在MDC II中,來源不明。

加速器和探測器的調試都遇到了很大的困難,未能按計劃恢複正常運作。更新項目的長期延遲使高能實體研究所陷入了十分困難的境地,承受着巨大的壓力。

當時高能實體研究所的處境比較困難。研究所的經費嚴重不足,職工工資低,人才流失加劇。BEPC運作和維護經費嚴重短缺。例如1998年高能實體研究所的總預算大約隻有7000萬元,其中2700萬用于BEPC的運作和維護。運作和維護預算在十年間隻增加了30%。由于缺乏維修和備件,BEPC的裝置逐漸老化。故障率增加,嚴重影響運作效率。經費短缺造成加速器和探測器等新技術的研發不足。

為了幫助高能所克服在改進過程遇到的困難,在李先生的建議下,中國科學院聘請了美國著名的加速器實體學家Maury Tigner教授來高能所指導工作,培養技術骨幹,開展新的加速器技術的研究。

3

高能實體研究所的未來發展

從20世紀90年代中期開始,中國高能實體界就高能實體所的未來計劃進行了廣泛的讨論。李政道先生對高能實體研究所的未來發展十分關心,對于能夠推動中國高能實體發展的設想都一如既往、滿腔熱情地給予支援。

關于高能實體研究所未來發展的廣泛讨論始于1993年。未來發展的方案主要有兩個方向:

1.第三代同步輻射光源成為國際大科學裝置發展的熱點,對諸多學科交叉前沿的研究越來越重要。國内科技界對建設中國的第三代同步輻射光源和散裂中子源的呼聲不斷高漲。以滿足中國科學界對同步輻射光源的強烈需求,并為τ-Charm實體更新BEPC(如BEPCII)。下一代τ-Charm實體設施的建設将來再考慮。

1993年丁大钊、方守賢和冼鼎昌三位院士提出高能實體研究所建設中國第三代同步輻射光源。這是中國科技界的迫切需求和主流意見。高能實體研究所擁有中國最強的加速器團隊和同步輻射團隊。北京地區擁有國内最多的使用者,成為建設第三代同步輻射光源的首選地。中國科學院認為,高能實體研究所是建設該設施的首選。然而,高能實體研究所上司的興趣主要集中在τ-Charm工廠(TCF)項目。1995年複旦大學教授楊福家和謝希德提議在上海建造第三代同步輻射光源,得到上海市政府的支援。上海市政府決定承建中國第三代同步輻射光源,并承擔12億建設經費的三分之一。中國科學院決定支援上海市建造第三代同步輻射光源。李政道先生敏銳地認識到在中國建設第三代同步輻射光源的重要性,積極支援上海建設第三代同步輻射光源,将其納入中美高能實體合作會談的内容,動員美國的國家實驗室幫助設計,并邀請國際知名專家系統組織講習班,培養技術骨幹。

根據中國科學院上司的安排,1998年底高能實體研究所的20多名資深加速器和同步輻射實體學家到上海應用實體研究所負責上海光源的設計和研發,并培養同步輻射光源的設計和建設隊伍。上海光源的建設拉開序幕。

時任中國科學院院長的周光召教授後來曾多次對我說:高能實體研究所的最大失誤是放棄了第三代光源。

2. τ-Charm能區實體的精确測量BES實驗的巨大成功顯示了τ- Charm能區的巨大實體潛力,引起了國際高能實體界的廣泛關注。未來τ- Charm實體研究需要增加1 ~ 2個數量級的資料樣本和高性能探測器,即高精度研究前沿。在三個有重要實體意義,适于建造這種大量産生某種粒子的“工廠”的能區中,美國和日本分别建造了能量約10 GeV的B介子工廠,意大利建造了能量為1 GeV的Φ介子工廠,均已投入運作,主要研究CP破壞。唯一留下的視窗是BEPC工作的τ-粲能區。BEPC未來發展的定位于τ-粲能區的高精度實體測量是必然的選擇。

實作的方案大緻可以分為兩種:

a)建立高亮度雙環對撞機,即τ-Charm工廠(TCF)。

西班牙和俄羅斯先後都提出了建造TCF的方案。高能實體研究所提出了在園區西側建立TCF的方案,它是一台質心系能量為4GeV,具有單色能量和極化束流的雙環對撞機,周長400米,初步預計造價約12億元。高能實體研究所在τ-Charm實體研究、TCF加速器和探測器設計等方面做了大量的工作,并舉辦了關于TCF的國際研讨會。李政道先生對這個能區的τ-輕子實體進行了深入研究,發表了文章,讨論可能開展的研究課題。高能所完成了TCF的可行性研究報告,并送出給中國科學院。

然而,中國高能實體界對TCF方案存在很大的分歧。主要的批評意見是:

實體目标:一些實體學家認為與巨大的投入相比,TCF提出的主要實體目标不夠明确,很可能最終隻是改進對一些實體過程存在的limit。

12億元的造價明顯被低估。而且即使是12億元,對國家當時的“五年計劃”期間對大科學裝置設施的總投資來說也太多。這是否符合國家科技發展政策的優先級?

對某些關鍵技術的可行性提出疑問,例如單色能量束流……

b)BEPC II,即重大改造方案:

在有限的預算内,更新現有加速器是國際上許多大型加速器普遍采用的政策,如美國SLAC的PEP II從PEP更新改造而來、日本KEK的KEKB從Tristan更新改造而來,後來進一步更新到Super-KEKB。是以BEPC的更新,即BEPCII,是另一個可能的選擇。

我認為BEPC未來發展的定位是Charm能區實體的精确測量,實體視窗主要是在3~4 GeV能區精确測量和研究J/ψ和ψ′能區内的稀有衰變,這是研究微擾和非微擾量子色動力學及其過渡階段性質的最佳能區。BEPC運作在截面很高的J/ψ和ψ′共振峰,具有獨特的門檻值優勢,能提供具有最小本底的高統計的資料樣本。這樣不再需要建設新的TCF加速器,而是以較少的投入對加速器和探測器作重大改造的BEPCII是最佳選擇,将亮度提高1個數量級。

CESR改進的成功經驗對我們是很好的啟發。CESR原來運作在10GeV的能區,成功實作了麻花軌道,多束團對撞大幅度地提高了亮度,是以是BEPC更新的一個可能和現實的選擇。方守賢院士團隊進行了BEPCII麻花軌道方案的Lattice計算,認為在加速器實體上是可行的,技術上是可以實作的。

經過長時間讨論後,中科院明确不支援TCF方案。高能實體研究所面臨着不确定的未來,必須為BEPC的未來發展找到一個現實的方案,更重要的是要為中國粒子實體和先進加速器的長期發展制定一個正确戰略。

4

BEPCII方案

1997年2月我被任命為高能實體研究所副所長。研究和制定高能實體所的發展戰略是我的主要任務之一。我組織了BEPCII單環方案的初步設計和可行性研究。

BEPCII的基本設計為:

直線加速器更新:提高正電子注入速率以縮短注入時間。

儲存環的更新:在現有的加速器實作麻花軌道方案,将亮度提高10倍。

BESIII探測器:采用新的晶體量能器和新的主漂移室。

BEPCII的造價估計約為4億元人民币。我相信BEPCII方案将以可能的造價保持BEPC在τ-Charm實體的國際領先地位。

1997年7月,高能所向中國科學院送出了《北京正負電子對撞機未來發展預研項目建議書》,中國科學院上司對北京正負電子對撞機的這個重大改造的方案持肯定态度,鼓勵我們進一步深入研究其可行性。

中國科學院于1998年6月組織了院士咨詢委員會,對高能所未來發展規劃進行咨詢,建議如下:

BEPC未來發展采用BEPCII方案;

重視非加速器粒子實體實驗的研究;

重視輻射技術的應用。

1998年7月,我被任命為高能實體研究所所長。李衛國副所長負責BESII的運作和調試。張闖副所長負責加速器的運作和調試。當時,我們面臨三個大的挑戰:

恢複加速器和探測器的運作;

盡快達到BEPC更新項目的名額;

确定高能實體研究所發展的路線圖,特别是BEPC的發展戰略。

1998年7月李政道先生給國務院上司寫了一封信,明确表示“如果近期沒有實體方面的重大突破,我認為中國沒有必要建立TCF。”

5

BEPC更新達到設計目标

我們調整了高能所的管理體制,優化了BEPC/BES團隊。1998年10月BEPC加速器恢複了運作,開始更新改進的調試。我們鼓勵實體學家和工程師盡一切可能找出并解決BEPC/BES中的故障。在高能所團隊的努力下,加速器和探測器的調試工作取得了良好的進展。到1998年底,

直線加速器束流能量達到了設計目标:1.55GeV電子和正電子注入。

束流能量為1.55 GeV時,儲存環的亮度達到了5.8×1030cm-2s-1的設計目标。

确定探測器噪聲的來源是對撞點附近的DCCT。通過改進其屏蔽,解決了探測器的噪聲問題。

降低MDC-II運作的高壓。BESII的調試顯示出良好的性能。

BEPC/BES/BSRF的更新終于達到了設計目标,并于1999年2月7日通過了科學院的鑒定驗收。

1999年春天,BESII進行了2~5 GeV強子R值的精确測量。結果表明,R值的精度由15%~20%提高到6.6%。這一優異的測量結果對希格斯品質的預測等産生了很大的影響。國際高能實體界對R值測量結果進行了高度評價。

BEPC達到了改進項目的目标,實作了穩定高效的運作,而且BESII獲得了許多重要的實體結果。中國高能實體研究終于擺脫了困境。

6

《中國高能實體發展戰略》報告

中國高能實體未來的發展必須面向國際高能實體的最新發展,必須符合中國的國情,必須滿足國家科學技術發展的戰略需求。經過多年廣泛深入的讨論,受中國科學院的委托,我作為主要執筆人,編寫了《中國高能實體發展戰略》的報告。要點包括:

BEPC的未來發展方案是BEPCII:實體目标定位在粲實體精确測量的國際前沿,采用國際通常采用的對現有設施進行重大改造。

非加速器實體實驗:由于微觀的粒子實體研究和宇觀的宇宙學和天體實體研究的交叉融合,形成了粒子天體實體交叉前沿,中微子實體實驗、粒子天體實體實驗、宇宙線觀測等成為了研究的熱點。我們應當根據國際前沿發展動向,發揮我國的特點,選擇合适的切入點。

國際合作:參加高能量前沿大型實驗的合作,例如LHC實驗的國際合作和國際直線對撞機ILC的R&D。

積極發展基于加速器的大型科學研究平台,如先進同步輻射光源,散裂中子源、硬X射線自由電子雷射等,為多學科交叉前沿研究提供有力的研究工具。

1999年6月28日中科院向國家科教上司小組第五次會議送出了《中國高能實體發展戰略》報告。會議讨論了這個報告,并要求中科院進一步研究中國高能實體界的路線圖,并聽取國際粒子實體學家的意見。并同意了報告中提出的增加BEPC運作和維護改進預算的建議:

将BEPC的年度運作經費從2700萬元提高到5000萬元。

1999~2001年期間,每年提供3000萬元專項經費用于BEPC裝置的改進和未來發展的研發。

BEPC運作和維護改進費用的大幅度提高是雪中送炭,極大地增強了BEPC的運作和維護工作,為穩定高效運作和BES的實體産出奠定了基礎。随後我院其他大科學裝置的運作維護費用也得到了提高。這對當時的國家對基礎研究的投入的力度來講是非常不容易的。李政道先生積極推動了BEPC的運作和維護改進費用的增加。

對預算增加,高能所在BEPC運作性能和效率方面作出了下列承諾:

年度運作時間從7個月增加到9.5個月,其中BES的對撞實驗為5個月,同步輻射專用運作3個月,機器研究為1.5個月。

加速器啟動時間由1個月縮短至半個月以内。

提高注入效率,直線加速器注入束流能量1:31:5。

BEPC的故障率小于6%。

在2000-2002年期間,BES II将擷取5000萬J/ψ事例。

在這些有力的支援下,高能所員工的士氣高漲。維修和備件方面的顯著改善。BEPC運作性能不斷提高,更換了陳舊裝置,提高了亮度和運作效率,上述承諾都得以實作。BESII僅用了一年半的時間就擷取了5800萬J/ψ事例,随後半年裡又收集了14個pb-1的ψ′事例,取得了多項重要的實體結果。全所的職工有了自信心和對未來發展的信心,也從根本改善了高能實體研究所在科學院的形象,為我們争取BEPC未來發展的重大計劃奠定了堅實的基礎。

7

《中國高能實體與先進加速器發展目标》報告

根據國家科技上司小組的精神,我們在中國粒子實體學界組織了關于中國粒子實體和加速器路線圖的廣泛讨論。國際粒子實體學的發展趨勢證明了路線圖中的政策是正确的。越來越多的高能所的科技人員支援該路線圖。多位諾貝爾實體學獎得主和國際上主要粒子實體實驗室主任都對高能實體所的這個發展戰略給予積極的評價。BEPC這兩年的巨大進步和豐碩成果證明了高能實體研究所有能力去實作BEPC未來的發展。BEPCII決策的時機已經成熟。我們進一步完善了這個報告,包括國際粒子實體的最新的發展,以及更加強調大型多學科交叉前沿研究平台的建設。該路線圖的更新版本被稱為“中國高能實體和先進加速器發展戰略”。

2000年7月中科院将該報告送出給了國家科學技術指導委員會第七次會議。我列席了這次會議。會議原則上同意了《中國高能實體與先進加速器發展戰略》報告,并準許了投資4億元進行的BEPC的重大改造(BEPCII)。

2000年10月我向李政道先生彙報了《中國高能實體與先進加速器發展戰略》的要點,以及我們實施這個戰略的部署。李先生十分肯定這個發展戰略,認為報告很好地規劃了中國高能實體的發展。他積極組織美國各大國家實驗室通過中美高能實體會談的合作機制支援高能實體所進行的BEPCII的設計和R&D。

8

來自CESRc競争

從1999年夏天開始,高能所開始BEPCII的設計和R&D。然而2000年底,CESR考慮到Charm能區豐富的實體成果,決定将其質心系能量從10 GeV區域降低到Charm能量區域,即所謂的CESRc,設計亮度為3×1032cm-2s-1,與BEPCII單環方案的亮度相同。為了讨論北京正負電子對撞機II的設計,我和張闖、李衛國于2000年1月通路了美國康奈爾大學的CESR和SLAC。CESR的上司對我們的通路頗為冷淡,沒有進行任何技術性讨論,也沒有安排參觀超導腔實驗室。CESR所長M. Tigler教授認為,CESR已成功實作了10 GeV的加速器麻花軌道,在兩年内降低能量,轉換為CESRc是相當容易的。這使BEPCII計劃面臨着非常激烈的競争。顯然,單環版BEPCII的麻花軌道方案需要相當長的建設和調試時間,很難與CESRc競争,于是我們考慮了采用雙環方案。随後我們通路了SLAC。SLAC主任J. Dorfan和B. Richter教授鼓勵我們繼續進行雙環方案。他們認為與CESRc的短期方案相比,BEPCII雙環方案更加可行和可靠。

李先生知道了這些變化,意味深長地說:“Life is interesting”。

CESRc對BEPCII的沖擊是巨大的,所内外有些有人很悲觀,認為BEPC在與CESRc的競争中必敗無疑。

9

BEPC II:雙環設計

我們注意到,日本高能加速器中心在KEKB成功實作了大交叉角碰撞。這使得在BEPC現有的隧道内設計大交叉角對撞,建設雙環對撞機成為可行。我們發現BEPCII的雙環設計的亮度可能遠遠超過CESRc。是以我們集中力量開始了BEPCII的雙環設計研究。我們深入進行BEPCII的雙環方案設計。詳細的Lattice計算表明,利用KEKB互相作用區域的大交叉角對撞,高性能雙環方案可以在BEPC隧道中實作。同時我們認為,從加速器實體的角度來看,CESRc是一個短平快的方案,有很大的不确定性,以前從未做過,很難預測是否可行。我們不能放棄競争。BEPC II應在J/ψ′和ψ′能量上進行優化,其實體潛力要比CESRc高得多。設計亮度應比CESRc的設計亮度高3~4倍。

我們确定了雙環BEPCII的設計方案:

在BEPC隧道現有環内建造新環,兩個半新環和兩個半舊環在兩個互相作用區域交叉,形成雙環對撞機;

11 mrad大交叉角水準碰撞;

每環93束,總束電流約為1A;

每個環采用一個500 MHz的超導射頻腔,對撞區使用超導插入磁鐵;

Linac更新:正電子注入速率> 50mA/min;

束流能量為1.89 GeV時,亮度為1033cm-2s-1,比BEPC增加了兩個數量級;

保持同步輻射運作模式,包括專用光和兼用光,性能大幅度提高。

我們決定建造新的探測器BESIII,用1Tesla的大超導磁體,CsI晶體量能器和主漂移室。BESIII将提供小的系統誤差和非常高的資料采集率,以比對高亮度的加速器。

BEPCII/BESIII的設計和建造得到了國際高能實體界特别是美國國家實驗室和KEK的大力支援,包括關鍵部件的設計、評審、研發和制造。中美高能實體合作會議以BEPCII/BESIII合作為重點,協調在關鍵技術和部件方面的努力。

2001年4月我在高能所的大會上強調:CESRc實際上隐含巨大的技術風險和不确定性。國際上許多著名加速器專家對它并不看好。BEPCII采用雙環方案仍有諸多優勢。我們的基點必須放在競争上。中國的高能實體沒有退路。退,就意味着中國高能實體實驗國内基地的終止,必須破釜沉舟,背水一戰。兩軍相逢勇者勝。

2001年6月我向李政道先生詳細彙報了BEPCII的雙環方案和面臨的競争。李政道先生明确支援雙環方案,并強調:

CESR轉入粲能區運作,表明粲實體重要,我們的發展戰略是正确的。

競争利大于弊,能逼迫我們努力奮鬥,并吸引國際高能界的重視,互相檢驗重大成果。

充分發揮中美高能實體會談合作管道,支援BEPCII。

一定要在競争中取勝。

李先生的這些指教和鼓勵大大增強了我們推動BEPCII雙環方案的信心。

在深入計算雙環方案的Lattice的基礎上,我們逐漸完善了雙環對撞機的設計方案,逐一落實了關鍵裝置的設計及其可行性。我們的設計方案在南北2個對撞點采用了特殊的設計,使得一機兩用得以繼續。儲存環的設計保留已有的同步輻射光束線不變。我們組織了國際顧問委員會對加速器的雙環方案和BESIII探測器方案進行了深入評審,确認基本設計方案是可行的。對于我們基礎薄弱的超導插入四極磁鐵和超導高頻腔,我們分别落實了與美國BNL和日本KEK的合作設計和研制。李政道先生在推動與BNL的合作方面發揮了重要的作用。雙環方案的造價估計為6.4億元,遠超過原來計劃的4億元。我們請示中國科學院路甬祥院長,确定申請國家投資從4億元增加到5.6億元,高能所自籌1億元,來自前述國家科技上司小組确定給BEPC安排的維護改進費和運作費。

李政道先生親自給朱镕基總理,科技部部長,國家自然科學基金委主任等有關上司一一寫信,力推BEPCII采用雙環設計方案,支援BEPCII的國家撥款經費增加到5.4億元。

經過各方的共同努力,BEPCII雙環方案順利通過了國家發改委的各項立項程式,2003年11月3日BEPCII動工報告獲得了準許。

10

BEPCII的建設

BEPCII工程于2004年1月動工。BEPCII/BESIII的建設意味着中國加速器和探測器技術的巨大飛躍,包括許多中國從未有過的尖端技術。施工過程中經曆了許多困難和曲折。全所同仁團結一心,頑強拼搏。他們夜以繼日地努力工作,克服了一個又一個技術困難,保證計劃的完工日期“後牆不倒”。

BEPCII的合作成為了這十多年中美高能實體會談的主題。李先生運用他在美國高能實體界的巨大影響力,動員和協調美國各個國家實驗室幫助我們進行BEPCII的設計和關鍵技術的研發。每年的中美高能實體會談深入讨論我們在BEPCII中遇到的技術問題和需求,逐項安排,一一落實。例如,實作BEPCII對撞區大交叉角對撞的關鍵裝置是超導插入磁鐵。它是當時世界上最複雜和緊湊的超導插入磁鐵。李先生協調美國BNL與我們合作,成功地設計和建造了這一對超導插入磁鐵,保證了大交叉角對撞的實作。李政道先生密切注視BEPCII建設的進展,幫助我們解決技術困難,為我們取得的進展感到高興。他多次親自到BEPC隧道視察工程進展,圖1是李先生2006年6月視察BEPC隧道。圖2是2007年6月在BEPCII和BESIII三台大型超導磁體聯合勵磁成功後,李政道先生親臨BES譜儀大廳,表示祝賀。

李政道先生和北京正負電子對撞機重大改造工程|現代實體知識雜志

圖1 2006年6月,李政道視察BEPC隧道

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圖2 李政道到北京譜儀大廳祝賀BEPCII三台超導磁體聯合勵磁成功

直線加速器于2007年12月通過驗收。BESIII于2009年4月2日通過中科院驗收。2008年7月16日,BEPCII實作了存儲環的第一次對撞。2009年5月,BEPCII的亮度達到驗收名額3×1032cm-2s-1,李政道先生立即發來了賀信(圖3),表示熱烈的祝賀。BESIII獲得了許多有趣的實體結果。BEPCII按期完成了施工和調試,不超預算,并達到了驗收名額。2009年7月通過國家驗收。正如我們所料,CESRc“短平快”的方案完全不能達到預期的設計目标,無法與BEPCII競争。在BEPCII開始運作後不久,它就停止了對撞實體運作。

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圖3 2009年,李政道為BEPCII發來的賀信

2016年4月BEPCII的亮度達到了設計名額1033cm-2s-1。李政道先生立即發來了賀信(圖4),BEPCII的成功,保持和發展了其在世界charm實體領域的領先地位。BEPCII實作了中國加速器和粒子探測器技術的巨大飛躍,為此後十多年來的粒子實驗和粒子加速器提供了支援。更重要的是,年輕一代的加速器和探測器實體學家和工程師在建造過程中成長起來。現在BEPCII正在準備新的更新,進一步提高束流能量和對撞亮度,提高國際競争力。

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圖4 2016年,李政道為BEPCII發來的賀信

BEPCII凝聚了李政道先生最多的心血,也是中國高能實體發展曆史上的一個美好篇章。李先生的曆史性貢獻載入了史冊。今天我們回顧這段曆史,衷心感謝李先生對中國高能實體的巨大貢獻,李先生對科學的執着,對真理的追求,對祖國的熱愛和奉獻,是我們學習的楷模,永遠教育和激勵着我們年輕一代團結奮鬥,鑄造中國高能實體新的輝煌。

本文選自《現代實體知識》2021年第5/6期 YWA編輯

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