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科学家研发微型粒子加速器体积仅相当鞋盒大小

借助激光和“芯片上的加速器”设计理念,科学家将能在鞋盒大小的区域进行实验,用于探索平行宇宙和搜寻“上帝粒子”。图中是三个“芯片上的加速器”。 斯坦福研究小组将找到最佳方法干扰芯片中的激光功率,产生电子并引导其运动,将电子束直径缩小1000倍。SLAC国家加速器实验室及其它两个国家实验室将致力于该合作项目研究。 借助高能粒子加速器科学家或可发现平行宇宙,然而这些加速器通常都重达数千吨且占地面积大。据外媒报道,斯坦福大学等机构科学家最新计划利用石英芯片和激光技术制造微型粒子加速器,加速器体积和重量的大幅缩减使得研究人员更易掌控操作粒子科学实验。 长久以来,物理学家一直致力于粒子加速器实验,以探索从先进医学技术到物质新形态等各种新事物。然而,粒子加速器庞大沉重且造价高昂,如欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机重约38000吨,且深埋于地下,长达27公里,令研究人员难以接触使用。 近日,戈登和贝蒂·摩尔基金会向斯坦福大学......阅读全文

中科院国际科技合作奖黑川真一:中日友谊加速器

  黑川真一是国际知名的加速器专家。但让人们记住这个日本人的,不仅是他头上各种各样的光环,还有他与中国浓得化不开的缘分。我的中国心  黑川真一出生在中国的齐齐哈尔。从小受到中国文化的熏陶,黑川真一对中国和中华文化一直抱有深厚的感情。  “我与黑川第一次近距离接触,是在1990年的第四次中日

同步加速器简介

同步加速器是做蛋白质晶体 X-ray 衍射必不可少的大型设施。同步加速器是一種環形的粒子加速器,使用磁場(讓帶電粒子在運行中可以改變方向)及電場(加速帶電粒子)與運行中的帶電粒子束同步化操作。粒子迴旋加速器使用均勻的磁場及固定頻率變化的電場加速帶電粒子,如果改變其中一項則為同步粒子迴旋加速器,兩者都

加速器非核应用(一)

一、引言带电粒子加速器(以下简称加速器),是研究核物理、高能物理,认识微观世界的一个主要手段,随着60余年加速器物理和技术的发展,它衍生出许多不属于核物理、高能物理研究的非核应用,与国民经济发生了密切的联系。目前世界共有约15000台加速器,其中约1/3用于医疗领域,1/3用于工业领 域。本报告的目

CERN首次实现质子束驱动的尾波电子加速

   在科幻小说《三体》中,三体人用“智子”干扰人类粒子加速器,以便阻碍地球人的发展。估计在三体人眼中,粒子加速器算得上是人类科技发展最得力的工具了。  一直以来,人类对于升级改造加速器乐此不疲。5月26日凌晨,在欧洲核子研究中心(CERN),新一代加速器——AWAKE项目,在世界上首次通过质子束穿

欧洲粒子物理新政的全球化策略

新的欧洲粒子物理计划提出了未来直线对撞机的国际化合作路线。图片来源:KEK  更新后的欧洲粒子物理计划,或许为该领域的研究提供了一个全球化的方向。  欧洲粒子物理计划曾经仅为欧洲的物理学家提供研究方向;而5月30日出台的更新后的欧洲粒子物理计划,或许为该领域的研究提供了一个

加速器的发展简史

1919年英国科学家卢瑟福(E.Rutherford)用天然放射源中能量为几个MeV、速度为2×109厘米/秒的高速α 粒子束(即氦核)作为“炮弹”,轰击厚度仅为0.0004厘米的金属箔的“靶”,实现了人类科学史上第一次人工核反应。利用靶后放置的硫化锌荧光屏测得了粒子散射的分布,发现原子核本

科学家制造小型粒子加速器使电子束接近光速

科学家已经成功地研制出一种袖珍的粒子加速器,能够以超过99.99%的光速用激光投射超短电子束。为了达到这个目标,研究人员不得不放慢光的传播速度,以匹配电子的速度,使用一种特别设计的金属化结构,这种结构的内层是比人的头发丝更薄的石英层。这一巨大飞跃式进步能在时间尺度小于10飞秒(10E-15秒)的情况

方守贤院士荣获ACFA-IPAC’13终身成就奖

  在刚刚结束的第四届国际粒子加速器大会(IPAC’13)上,亚洲未来加速器委员会(ACFA)主席野崎光昭教授和IPAC’13奖励委员会主席陈佳洱院士向方守贤院士颁发了ACFA-IPAC’13的最高奖项——终身成就奖。ACFA奖每三年颁发一次,在当年召开的国际粒子加速器大会(IPAC)上颁发。ACF

身材玲珑可放桌面 激光等离子体加速器创加速新纪录

  来自美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究团队借助世界上最强大的激光器之一对亚原子粒子进行加速,使其达到了突破小型加速器记录的最高能量状态。相关研究发表在最新一期的《物理评论快报》上。  实验中,研究人员在9公分长的等离子体管中对粒子进行加速,使其达到4.25千兆电子伏特。在如此短的距离内,粒子获得的

科学家要造直径1米微型粒子加速器 获低能量碰撞有用数据

  大型强子对撞机(LHC)是目前世界上最大的粒子加速器,它横跨法国、瑞士两国边境,位于一条直径8.66公里、周长27公里的环形隧道中,其对撞能量已经达到了13TeV(万亿电子伏特)。超大的体量、超高的对撞能量,使LHC成为人类揭开宇宙起源奥秘的一个研究利器。但也有科学家反其道而行之,提出了一种直径

原子能楼保护:事业发展和文化传承的最大公约数

   近日,离熙熙攘攘的中关村闹市区不远,有一处僻静的草坪,在这里悄然出现了一座约高7米、长8米、宽3米且加装了玻璃幕墙保护的历史仪器设备展示台。光洁透亮的玻璃幕墙内,摆放着控制台、电动机、储压罐、转换器等这些人们似懂非懂的仪器设备,它们历经了半个多世纪的不平凡岁月,也早已告别了当年那些日夜不息的紧

聚焦10个人类大型仪器科学项目

  北京时间9月6日消息,为了进一步了解人类居住的地球以及浩瀚复杂的宇宙,科学家研制了一系列雄心勃勃的新工具。在这些昂贵的大型科学仪器的帮助下,他们发现了地球和宇宙的众多秘密。研制大型科学仪器并非易事,有时需要多个国家的数十年努力,所投入的资金更是一个天文数字。   借助于这些令人敬畏的仪器设备,

中国高能物理:正是丰收时

  ■本报记者 丁佳   石景山区玉泉路,只是北京再寻常不过的一条马路。路过这里的人大多并不知道,就在他们的脚下,一台规模宏大的机器正昼夜不停地工作着。   这就是中国第一台高能粒子加速器——北京正负电子对撞机(BEPC)。   《中国科学报》记者近日从中科院高能物理所获悉,北京正负电子对撞机

加速器物理学家方守贤院士逝世

  我国著名加速器物理学家,中国共产党党员,第八、九届全国政协委员,中国科学院院士,我国第一台大科学装置北京正负电子对撞机工程经理,北京正负电子对撞机国家实验室原主任,中国粒子加速器学会前理事长,中国科学院高能物理研究所原所长、研究员方守贤先生因病于2020年1月19日9时31分在北京逝世,享年87

暗物质粒子探测卫星“悟空”将延长工作2年部分成果超预期

  暗物质粒子探测卫星“悟空”的研制团队17日宣布,鉴于卫星目前运行状态依然良好、关键科学数据仍在累积,卫星科研团队已与各保障部门商定,让“悟空”延长两年工作时间。  暗物质卫星“悟空”是我国首颗天文卫星。到12月17日,卫星发射已满3年,达到预期使用寿命。截至这一日,“悟空”已在500公里外的太阳

美国费米实验室通过弱核力成功生成s-通道单顶夸克

  上图表显示了s-通道单顶夸克的产生过程:在Tevatron粒子加速器中,来自注入质子的夸克和来自注入反质子的反夸克相互作用,形成一个质量更大的W玻色子;W玻色子随即衰变成一个顶夸克和一个反底夸克,并被CDF和Dzero两个实验小组探测到。费米国家加速器实验室供图   夸克是比质子、中

上海光机所激光尾波场电子加速研究取得重要突破

  中科院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室徐至展、李儒新研究组于7月15日出版的国际学术期刊《物理评论快报》上发表论文(Phys. Rev. Lett. 107,035001(2011)),报道了首次利用电离注入的全光驱动双尾波场级联电子加速器方案,成功实现了电子注入与

一介书生陈佳洱:打开北大通往世界一流大学的门

  他与两弹一星、夏商周断代工程这样的国家大手笔紧密联系在一起;   他打开了北大通往世界一流大学的大门 人物小档案 陈佳洱,著名物理学家,中国科学院院士、第三世界科学院院士,北京大学教授。1996年至1999年任北京大学校长,1999年至2003年任国家自然科学基金委员会主任、党组书记。

美国最大粒子加速器即将关闭

自从1985年2月13日记录下第一次碰撞以来,物理学家们在Tevatron上取得了许多重要成果。  9月30日,高能物理学家将关闭位于美国伊利诺伊州巴达维亚费米国家加速器实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron)。作为这个国家最大的粒子加速器,Tevatron始建于1983年8月

访散裂中子源工程专家:多能型科研平台时代来了

   10月20日上午,中国散裂中子源工程前端系统负责人欧阳华甫在隧道里忙碌着。从10月15日负氢离子源设备下隧道安装后,他每天都要在隧道里至少待上8个小时。  “目前,负氢离子源设备和低能传输线设备已经全部进隧道了。这个星期,我们要做的是‘准直’工作。”欧阳华甫告诉记者,所谓“准直”是为了保证工程

揭秘“大连光源”:人类探测微观世界的利器

1月15日,辽宁省大连市,中国科学院研制的大连光源发出了世界上最强的极紫外自由电子激光脉冲。冬日的辽东半岛,海风凛冽刺骨。位于大连这座滨海城市西侧的长兴岛,因四面环海,人口稀少,更显得肃杀、冷清。但就在这里,一项新的世界纪录刚刚诞生。1月15日,我国最新一代光源“极紫外自由电子激

近代物理所等在离子临界射程多样性和机理研究中获进展

  中国科学院近代物理研究所材料研究中心的科研人员与中科院微电子研究所等合作,利用兰州重离子加速器(HIRFL)提供的高能重离子,在新建的单粒子效应实验终端对SOI和体硅静态随机读取存储器(SRAM)开展单粒子效应加速器地面模拟实验,在离子临界射程多样性和机理研究方面取得新进展。   单粒子效应是宇

蓝光光碟造太阳能电池 转化效率一下提高22%

  蓝光光碟造太阳能电池   蓝光光碟以提供高存储容量和高品质影音著称。不过最近,美国西北大学材料科学与工程系黄嘉兴副教授的研究团队发现,只用蓝光光碟看片实在太屈才了———他们将电影蓝光光碟上存储数据的图案,印在太阳能电池片上,结果电池片能够吸收更多的光,转化效率(光能转化为电能)一下提高了22%。

“探秘”中国暗物质直接探测与极深地下实验室

  暗物质  暗物质被喻为现代物理学天空上的一朵乌云,是近年来研究的热点和难点。中国物理学家们在暗物质探测实验和理论上有颇多建树,“悟空”暗物质粒子探测卫星、中国锦屏地下实验室开展的暗物质粒子探测等,都为解开“暗物质之谜”贡献了中国力量。不仅如此,在地下实验室建设和运行的过程中,科学家们认识到极深地

第四届国际粒子加速器会议在上海召开

  由中国科学院上海应用物理研究所和高能物理研究所联合主办的第四届国际粒子加速器会议(IPAC’13)于5月12日至17日在上海国际会议中心召开。会议交流了学术,促进了合作,增进了友谊,取得了成功。来自世界33个国家的约1230位代表出席了会议,共提交了1300多篇论文,其中有95篇在大会和分会上报

梦想需要加速器

  两天前,谢家麟院士告别了一生钟爱的粒子加速器和物理科学世界。但对他来说,科学探索是一场“没有终点的旅程”,他在粒子加速器科学技术上的卓越成就,也将和“谢家麟星”一样永久闪耀。  4年前的2月,在获得2011年度国家最高科学技术奖后,这位国际著名的加速器物理学家当着众人的面评价自己“很一般,很平常

欧洲大型强子对撞机粒子束流亮度创新纪录

  欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)4月22日凌晨创下新的世界纪录,其粒子束流亮度达到每秒每平方厘米4.67乘以10的32次方,打破美国费米国家实验室粒子加速器2010年保持的每秒每平方厘米4.024乘以10的32次方的粒子束流亮度。  欧洲核子研究中心公报称,这一新纪录是大型强子

大型强子对撞机可检验超光速推进

  最近有科学家提出,世界上最强大的粒子加速器——大型强子对撞机能够用来验证超光速推进。超光速推进出现在科幻小说之中,是实现星际航行所必需的。超光速推进或许是未来太空飞船的推进方式,能够使其以接近光速的速度飞行。   超光速推进系统(hyperdrive propulsion)的想法缘起于德国著名

北京正负电子对撞机国家实验室 探寻粒子的奇妙世界

  在高能物理研究领域,BEPC是陶—粲物理能区最先进的正负电子对撞机,实时观测基本粒子对撞产生的“碎片”,研究、探索粒子的性质和相互作用规律,发现新粒子。与此同时,这个大科学装置还在生物、材料、物理、化学、环境、能源等科学领域发挥着重要的作用。北京正负电子对撞机的正负电子输运线。  北京市玉泉路上

美国费米实验室可能率先发现上帝粒子

“上帝粒子”,即希格斯玻粒子  据国外媒体报道,帕多瓦大学的物理学家托马索・多里戈(Tommaso Dorigo)日前在他的博客中称,位于美国伊利诺斯州巴达维亚的美国费米国家加速器实验室(Fermi National Accelerator Laboratory))的一万亿电子伏加速器(T