环形电子对撞机100公里大环已成型

“环形正负电子对撞机（CEPC）的预研工作还有两三年就可以全部完成。目前，多数设备部件已研制成型，并达到设计指标要求，有一两项没有达到要求的，我们正在继续努力。”两会期间，全国人大代表、中国科学院院士、中科院高能物理所所长王贻芳在接受科技日报记者采访时表示。

CEPC是2012年中国科学家提出的关于未来高能对撞机的设想方案，用以研究希格斯粒子及相关科学问题，寻找超出“标准模型”的新物理的线索。2018年，CEPC的《概念设计报告》正式发布。按照概念设计，CEPC将是一个建在地下50-100米处的周长100公里的“大环”。

在王贻芳看来，在设备研制过程中遇到困难是很正常的事。“我们在提出设备设计指标时，就希望能够摸到技术的边界，知道哪些指标可以实现、哪些不能。现在有几个部件研制还是有困难的。”王贻芳说，比如磁铁，目前仍正在研制中。

CEPC增强器所用的二极磁铁和一般加速器所用的二极磁铁完全不一样，这种磁铁的最低工作磁场强度只有几十高斯，比地磁场仅仅高了大约一百倍。另外，这种磁铁的磁场性能不仅会受地磁场的影响，还会受铁芯材料剩磁的影响。

所以，“这种磁铁必须在达到我们期望精度的前提下，既消除地磁场的影响，又减小材料剩磁的影响，难度还是相当大的。”王贻芳坦言。

“目前，要解决这个难题，一个路径是调整设计，提高注入器粒子能量并提高磁铁的最低工作磁场，这样会带来成本的增加；另一个路径是通过改变设计，使磁铁受到的干扰变小。”王贻芳说，正在努力解决难题。

遇到困难的同时也有喜悦。“我们最近刚刚完成高效率微波速调管样机研制。”王贻芳语气中带着一丝兴奋。

加速器中利用微波加速带电粒子的设备叫作超导高频腔。超导高频腔的样机已经研制成功，达到设计指标，而且给超导高频腔提供微波功率的设备——速调管也已完成样机研制。

“速调管样机目前的效率指标是60%，我们希望能够把效率提高到80%，这样可以大大降低耗电量，节省运行费用。速调管的优化设计、加工制造已经完成，正在准备测试，大约一两个月之内就会给出测量结果。”王贻芳说。