PDF《BEPC》

2000?年中科院高能物理所提出了我国高能物理和先进加速器发展目标,建议将?北京正负电子 对撞机(BEPC)?进行重大改造,储存环采取 麻花 轨道方式,将对撞亮度提高?30?倍,投资估 算?4?亿元人民币.

后根据国际竞争态势,以及国际高能物理的研究状况及加速器的发展水平,科学 家们提出应进一步提高?BEPC?的亮度,建议采取多种先进技术,使对撞亮度提高?100?倍,这个方案即 是?BEPCII.BEPCII?的建设目标是对BEPC?和?BES?进行重大改造,采用多束团、大交叉角对撞方式, 成为当前国际上最先进的双环对撞机之一.BEPCII?的设计瞄准国际高能加速器发展前沿,创造性地 采用正负电子双环大交叉角对撞和 内外桥 联接两个外半环形成同步辐射环的 三环方案 ,在 较短的周长和窄小的?BEPC?隧道里安装双储存环;

实现了 一机两用 ,并保持原有光束线出口基本 不变,最大限度地利用?BEPC?原有的设施;

提出了超导插入磁体和双孔径四极磁铁对撞区创新性设 计方案,在很短的距离内实现了正负电子束流的分离和高流强六维束流精确对撞.新建的北京谱仪 (BESIII),适应?BEPCII?高计数率运行的要求,大幅提高测量精度和粒子识别能力,减少系统误差, 北京正负电子 对 撞机 BEPC 背景与进展 C 满足在粲能区进行精确测量的要求.BEPCII?将为我国 在今后相当长的时期内继续保持粲物理研究的国际领先 地位,取得原始性创新物理成果奠定基础. BEPCII?投资?6.4?亿元人民币,建设周期?5?年. BEPCII?的物理窗口属于国际高能物理实验研究的高 精度前沿.它的工作能区为?2―4.6?GeV,通过高统 计、高精度的测量,研究微扰和非微扰量子色动力 学及其过渡阶段性质,精确测量?CKM?矩阵元、研究?J?/?Ψ、Ψ'

?和?Ψ(3?770)能区内的稀有衰变,研 究轻强子谱,J/Ψ?家族和激发态重子等前沿课题,并 寻找胶子球、夸克-胶子混杂态和奇异态等新粒子, 探索新的物理现象,对粒子物理的发展具有重大意 义.2003?年?2?月?10日,国务院总理办公会议批准了 BEPCII?项目建议书.同年底,BEPCII?开工建设.考 虑到上海同步辐射光源(SSRF)尚未建成,为了保 证国内同步辐射用户研究工作的需要,计划将改造 工程分成?3?阶段进行:直线加速器改造、储存环改造 和探测器改造,并克服重重困难,在每个阶段都插 入同步辐射运行,首创在大型加速器的建设过程中 边建设边提供同步辐射专用光服务 的国际先例. 2004?年?4?月?30日,BEPC?/ BES?结束了15年的科学实验 任务,进入BEPCII?全面启动阶段.率先改造的是直线 加速器,于?2004?年?11?月19?日完成主体改造,电子束 调试成功,改造后的?BEPC?于2004年底开始向所内外 同步辐射用户开放.此后,BEPC?边运行、边改造,这 在国际上尚属首例.储存环从?2005?年?7?月开始改造, 经过?16?个月的艰苦努力,于?2006?年?11月?9?日安装完所 有主体设备.2008?年?7?月19?日,BEPCII?与?BESIII?联合 调试对撞成功,观察到了正负电子对撞正负电子湮没 到强子的事例,标志着?BEPCII圆满完成了建设任务. 新建的?BESIII?在BEPCII?的高亮度下,运行稳定可靠, 获得了高质量的高统计数据. 中科院从?2007?年?12?月开始,分别对?BEPCII?的 直线加速器、同步辐射专用模式、BESIII?探测器和储 存环进行了工艺测试,所有主要性能均达到或超过设 计指标:直线加速器的流强、能量、能散、发射度均 达到或超过设计指标,并达到了国际同类装置的先进 水平;

同步辐射专用模式的能量、流强和束流寿命均 达到设计指标,并实现了?2.5?GeV?满能量注入;

北京 谱仪?BES?III采用了一系列先进设计、技术和工艺,其 主漂移室动量分辨及能损(dE/dx)分辨、电磁量能 器的能量分辨和位置分辨、飞行时间计数器的时间分 辨、μ子探测器的位置分辨等主要指标均达到设计要 求,并处于国际同类装置的先进水平;

储存环的对撞 亮度、能量等性能参数达到设计指标,储存环在?1.89 GeV?能量下,亮度达到了?3.21*1032 cm-2 s-1 ,是改 造前?BEPC?亮度的32?倍、是此前该能区亮度世界记 录的?4?倍以上,在粲能区处于国际领先地位.中科院 于?2009?年?6?月组织专家对?BEPCII?进行了工艺鉴定验 收,7?月完成了国家发改委组织的最终验收,专家委 员会认为 经过五年的努力,BEPCII?以十分有限的投 资,按进度、按指标、按预算、高质量地完成了国家 发改委批复的各项建设任务,BEPCII?已成为粲物理能 区国际领先的对撞机和高性能的兼用同步辐射装置, 成为国际同类装置建设的一个范例.该工程的建成, 将我国对撞机和谱仪技术推进到国际前沿,得到了国 际高能物理界的高度评价,是中国高能物理发展的又 一个重大的里程碑 . BEPCII?投入运行后,性能不断提高,在?1.89?GeV 能量下,2014?年对撞亮度达到?8.53*1032? cm-2 s-1 ,是 该能区此前国际最好水平?13?倍以上.BEPCII?采用双环 方案是一种成功的选择,其建造质量和调试速度达到 了国际先进水平.BESIII?是国际上最先进的大型谱仪 之一,探测器的多项指标达到国际最好水平.BEPCII 的束流调试、对撞亮度、物理运行和数据质量都达到 世界先进水平,获取的?J?/?Ψ、Ψ'

?和?Ψ(3?770)数据 超过此前国际上最大样本的?3―4?倍,获得了一大批重 要物理成果,发表了一批具有国际影响的物理文章. BEPCII?工程坚持自主创新,自主研制的设备 超过?85%,有力推动了国内相关高技术领域的发 展.BEPCII?的成功得到了国内外同行的高度评价, BEPCII?获关键性突破 和 BEPCII?建设任务圆满 完成 分别入选?2006?和?2008?年 中国十大科技进 展 . BEPCII?通过国家竣工验收 位列?2009?年 中 国基础研究十大新闻 第一名. 2013?年?3?月?26?日,BEPCII?上发现新的共振结 构,暂时命名为?Zc(3?900),新发现的?Zc(3?900) 含有粲夸克和反粲夸克且带有和电子相同或相反的电 荷,带电?Zc(3?900)的发现很可能为寻找和研究新 型强子态开启了一扇大门.2013?年?12月?30日,北京 谱仪国际合作组发现四夸克态?Zc(3?900)入选美国 Physics?杂志评选出的?2013?年物理学?11?项重要成果 之首. BESIII?观测到一种包含至少?4?个夸克的带电 粒子 入选?2013?年度 中国科学十大进展 . BEPCII?上的科技人员夜以继日地工作, 不断提高对 撞机的亮度、 各子系统和设备的性能,努力实现安全、 稳定、 可靠的运行, 在粲物理能区的高亮度前沿开展高 能物理和同步辐射实验.截至目前,共获取了13亿J/ Ψ、 5?亿Ψ(3?686) 、 2.9?fb-1 Ψ(3?770) 、 5?fb-1 XYZ?事 例以及?0.8?fb-1 的?R?值扫描数据.J/Ψ数据超过此前国 际上最大样本的?20?倍, Ψ(3?686)数据为此前国........