我国建造环形正负电子对撞机究竟有何意义？

电子对撞机是能使正负电子产生对撞的设备，将各种粒子加速到极高的能量，使粒子轰击一固定靶。通过研究高能粒子与靶中粒子碰撞时产生的各种反应研究其反应的性质，发现新粒子、新现象。 对撞机又作为同步辐射装置，在凝聚态物理、材料科学、地球科学、化学化工、环境科学、生物医学、微电子技术、微机械技术和考古等应用研究领域取得了一大批骄人的成果。 利用同步辐射光对高温超导材料进行的深入研究，对世界上最大尺寸的碳60晶体以及X射线光刻技术的研究均取得重要突破。在微机械技术方面，制成直径仅4毫米超

目前世界上主要有以下几个大型的对撞机：1. 欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）位于瑞士和法国交界处，是目前世界上最大、能量最高的粒子加速器和撞击实验设施。2. 日本高能加速器研究机构（KEK）的超级对称粒子加速器（SuperKEKB）位于日本筑波市，是目前世界上能够产生最多质子反质子对撞事件的加速器。3. 美国费米国家加速器实验室（Fermilab）的提高能量质子对撞机（Tevatron）曾经是世界上最高能量的粒子加速器，但已于2011年停止运行。4. 中国科学院高能物理研究所（IHEP）的北京正负电子对撞机（BEPC）是中国目前唯一的对撞机，并于2008年升级为北京正负电子对撞机非标工程（BEPCII），成为亚洲区域内最先进的粒子加速器之一。以上是目前世界上主要的几个大型对撞机。这些对撞机在研究微观领域的基本粒子结构、宇宙演化等方面发挥了重要作用。

这个指的是一种粒子加速器，主要的作用就是在屏幕上显示光点，电脑屏幕，电视屏幕都会应用。

应该建造，因为这样做的话能够发展科技，能够让中国的科技处于领先的地位。

北京正负电子对撞机是1983年列人国家重点工程的科研项目之一。中国科学院高能物理研究所会同多方力量在充分吸取世界先进技术的基础上，仅用四年时间，就出色地完成了对撞机的设计、研制、生产、安装、调试任务。1988年10月19日，中国第一座高能加速器——北京正负电子对撞机首次对撞成功。它能一次对撞成功，表明对撞机的各种设备、部件的质量、安装调试的水平在世界上也属一流。建成后的北京正负电子对撞机，是一台可以使正、负电子束，在同一储存环里沿着相反的方向加速，并在指定地点发生对头碰撞的巨型机器。正负电子的能量各为22亿至28亿电子伏。这台大型电子对撞机建筑在地下6米深的隧道内，由电子注人器、储存环、探测器及数据处理中心、同步辐射区等主要部分组成。在长达240米的储存环里，电子与质子（正电子）的速度被加快到接近于光速，并在加速过程中相互撞击，由此产生各种效应，可以为科学家探索物质基元的奥秘提供线索，可以用来研究比质子和中子更深一个层次的夸克，特别是粲粒子的相互作用和运动规律。此外，由于电子或质子做高速圆周运动时，有很强的光伴随着放出，这种同步辐射是一种理想的光源，它可广泛地用于固体物理、表面科学、生命科学、微电子学等的研究和应用。北京正负电子对撞机的建成，是我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天后，在高科技领域的又一重大突破性成就，使中国成为继美国、瑞士、日本之后第四个拥有这种先进设备的国家。根据它同时具有粒子物理和同步辐射应用研究的特点，北京正负电子对撞机国家实验室对外开放，成为跨部门、跨学科共同享用的实验研究基地，为中国粒子物理和同步辐射应用研究开辟了广阔的前景，揭开了中国高能物理研究的新篇章。我国科学家在这台加速器上不断取得新的科学成果，其中有一些是国际粒子物理界都公认的取得的最重要的成果之一。这项工程被认为是中国科技史上最大的科研工程，创造了建设速度快、投资省、质量好、水平高的奇迹。为了适应世界高能物理的飞速发展对对撞机性能的更高要求，我国于2004年1月8日全面实施北京正负电子对撞机重大改造工程。科学家将采用当今世界上最先进的双环叉对撞技术“改造”对撞机，即在对撞机现有的储存环内增建一个储存环，使得正负电子分别在各自的储存环内运动，在对撞区实现对撞。正电子和负电子对撞的束团数目从单环时的1对增加到97对，连同其他技术措施，将使对撞机的重要参数之一——亮度——在目前水平上提高约100倍。改造后的北京正负电子对撞机将在世界同类型装置中继续保持领先地位，届时将成为国际上最先进的双环对撞机之一。

用磁场，让带电的正负离子加速到很高速度，然后碰撞，这种机器就是正负离子对撞机，不同于其他离子加速器的是，一般的离子加速器用离子轰击靶，通常的靶是静止的，而这种对撞机是相互碰撞，这样可以获得成倍的相对速度，以便与研究更微观的离子。原子核里面的质子都带正电，而他们却能够聚集在那么小的空间内，这是因为它们之间有“强作用力”这种作用力比起电子与原子核间的电磁力（弱作用力）要强很多，破坏依赖电磁力的离子件事化合物分解尚且需要加热到高温，可想，要克服核内的强作用力，是原子核破碎需要多大的能量？加速器就是为了产生巨大的能量，让离子以高速撞击，来是原子核里面的更微观的离子跑出来，供人们研究。

高能加速器研究机构（High Energy Aelerator Research Organization，简称 KEK）原为隶属于日本文部省的国家实验室，于2004年法人化后，隶属于日本大学共同利用机关法人，为高能物理学与加速器科学的综合研究机构。KEK最早是在1997年4月1日，由原来的高能物理研究所，与东京大学原子核研究所，以及东京大学理学院所附属的介子科学研究中心改组而成的，成为一所综合研究所大学（综合研究大学院大学）。 简称为KEK，是沿用原来的高能物理研究所的略称。 基本介绍 中文名 ：高能加速器研究机构 外文名 ：High Energy Aelerator Research Organization 简称 ：KEK 简介,组织架构,科学装置,发展态势, 简介 日本高能物理研究所KEK（National Laboratory for High Energy Physics）成立于1971年，是隶属日本文部省的国家实验室，从事高能物理、核物理和加速器技术研究。12 GeV的质子同步加速器是KEK的第一个大型设施，自1976年启用后发挥了重要作用。 1997年4月1日，文部省将KEK与东京大学原子核科学研究所INS（Institute for Nuclear Study）、东京大学理学院附属的介子科学实验室MSL(Muon Science Laboratory）合并，成立了高能加速器研究机构（High Energy Aelerator Research Organization），英文缩写仍沿用KEK。其定位是：发展粒子加速器，并且利用它们，开展粒子物理、核物理和材料功能和结构的研究。进行这一重组的目的是有效利用三个研究所的资源，促进不同领域研究者的紧密合作；增强国际竞争地位。KEK重组后分别成立了粒子物理与核物理研究所以及材料科学研究所。材料科学研究所的科学目标是：利用各种先进的束流，如同步辐射光、中子、介子开展多学科的研究，包括物理学、化学、生物学、医学和农业科学，特别是材料科学的前沿领域。支撑这些研究的大科学装置有同步辐射装置-光子工厂（PF）、脉冲散裂中子装置（KENS）和强介子束装置等。 身为原高能物理研究所教授、基本粒子原子核研究所所长、历任高能加速器研究机构理事、高能加速器研究机名誉教授(2009年1月为特别荣誉教授)的小林诚，在该机构的贝尔实验数据的支持下，得到2008年的诺贝尔物理学奖。 组织架构 由以下四大单位所组成： 基本粒子原子核研究所物质结构科学研究所加速器研究设施：KEK研究活动的根基共通基础研究设施：研究活动的辅助设施 科学装置 质子同步加速器PS 1976年开始运行 质子同步加速器PS（Proton Synchrotron）能量为12 GeV，1976年建成。1977年5 月，利用给泡室提供快引出束流和内部靶给计数器实验提供束流。1978年4 月，利用从质子加速器慢引出的束流开展计数器实验。1992年4月，氘束流被PS加速，成功地用于物理实验。1992年10月，超导谱仪建成开始物理实验。1995年，a束流被PS加速，成功地用于物理实验。1999年3月，开始K2K长基线中微子实验。2006年停止运行，之后实验转移至位于该茨城县东海村的J-PARC（2008启用）中心进行。 脉冲散裂中子装置KENS 1980年开始运行 KEK的散裂中子源KENS 1980年开始向国内外科学家开放，它作为日本的中子科学研究中心发挥了重要的作用，每年提交的实验课题申请超过100份，在生物、化学、凝聚态物理、核物理等领域取得了丰硕的研究成果。 光子工厂PF 1983年开始运行 光子工厂PF（Photon Factory）是日本的第一个大型专用同步辐射装置，储存环周长187米，能量为2.5 GeV，1983年建成。有21条光束线对外开放，包括从插入件引出的6条光束线和弯转磁铁引出的15条光束线。PF可为物理、化学、生物学和医学科学领域里的科学家提供高亮度的X射线和紫外线光。 为获得更低的束流发射度，PF储存环于1997年进行了大规模的改造，束流的发射度从130降到36 nm*rad，可提供亮度更高的同步辐射光。 可转移对撞型储存环加速器TRISTAN 1986年开始运行 1986年建成的可转移对撞型储存环加速器TRISTAN（Transposable Ring Intersecting Storage Aelerator in Nippon）耗资870亿日元，费时5年。其主要目标之一在于寻找顶夸克，但顶夸克的质量远大于原先理论学家的预期，超过此加速器的原始设计，科学目标无法实现，最后顶夸克在美国费米实验室的加速器中发现。1984年TRISTAN建造成功，1995年停止运行。 非对称正负电子对撞机KEKB（B介子工厂）1998年开始运行 非对称正负电子对撞机KEKB 为周长3公里的圆形对撞加速器。由8 GeV能量的电子与3.5GeV能量的正电子对撞，产生大量的B介子和反B介子，因此也称为B介子工厂。KEKB 沿用了TRISTAN的地下隧道，耗资380亿日元进行偏转聚焦磁铁、束流管与超导高频加速空腔(Cavity)的升级改装工作，1998年开始运行。 KEKB每年产生约1亿个B介子u30fb反B介子衰变的事例，由位于对撞点的Belle探测器来进行分析。Belle实验组由13个国家、53个研究单位、约300位研究人员组成，进行CP破坏（粒子与反粒子性质的不同）的研究，对于目前宇宙中反物质消失的一大谜团，CP破坏是相当重要的一大关键，而在B介子衰变的系统下，理论学家预期可以观察到很大的CP破坏的现象，Belle 实验受到世界瞩目。 加速器试验装置ATF 1997年开始运行 加速器试验装置ATF（Aelerator Test Facility）是KEK用于研究直线对撞机等未来加速器上所需的高稳定性、超平行电子束生成的试验装置。1997年开始运行，能量为1.28 GeV。ATF 成功地产生了平行度为以前的加速器约100倍的超平行电子束，在纳米水平上稳定地对电子束的位置进行控制的研究被称为 ATF2，它的计画、设计、建造将在10个国家、27个研究机构形成的国际联合力量下进行。 光子工厂先进环PF-AR 2002年开始运行 光子工厂先进环PF-AR（Photon Factory advanced ring）原为TRISTAN正负电子对撞机的增强器，后用作专用同步辐射光源，电子束流能量为6.5 GeV。来自直线加速器加速的部分电子注入两个储存环（PF和AR），所产生的同步光用于开展大量的实验，其研究领域涉及物理、化学、生物等多个学科。PF-AR于1999年起进行改进，包括提高环的真空度增加束流寿命；增加束流位置监视器和导向磁铁，稳定束流轨道和建造更多的波荡器束流线。2001年，改进工作完成，2002年1月8 日开始调试，PF-AR现有7条光束线。 共建质子同步加速器J-PARC 2009年开始运行 质子同步加速器J-PARC（Japan Proton Aelerator Research Complex）由KEK与日本原子能研究所JAERI（Japan Atomic Energy Research Institute）联合建造。其起因是KEK提出了一个建造强子加速器JHF（Japan Housing Finance Agency）的建议，而JAERI提出了建造高功率散裂中子源的建议。这两个建议的共同目标是获得高功率的质子束流，因此日本 *** 将这两个项目合并成一个联合项目，装置建在JAERI的东洋场址。J-PARC由400 MeV直线加速器、3GeV同步加速器和50GeV同步加速器构成。3GeV加速器具有中子源和μ介子源的物质、生命科学实验设备。50GeV同步加速器发出的质子束注入到核物理及粒子物理实验设备和中微子实验设备（利用300公里外的超级神冈作为探测器开展中微子震荡实验）。J-PARC于2001年4月开始建设，2009年1月正式启用。 发展态势 KEK近期主要的科研活动包括：在B工厂继续做出具有世界水准的物理研究工作，积极推进J-PARC散裂中子源和质子加速器的调试运行，加强光子工厂在生命科学领域的套用研究，国际直线对撞机相关技术的研发。KEK中长期的发展方向包括：将B介子工厂升级为超级B介子工厂，能量回收直线加速器的技术研发，国际直线对撞机相关的技术研发以及测试装置，将包括50GeV质子加速器、3GeV散裂中子源等在内的J-PARC综合研究设施建成世界级的轻子、中子物理研究基地。 综上所述，日本大型科研基地的形成，采用了强强联合的模式，1983年KEK建成日本第一个大型同步辐射装置PF时还没有自己的多学科研究部门。1997年与核科学研究所（INS）、东京大学介子科学实验室（MSL）合并后集中了三个研究所的资源，促进了多学科领域科学研究的紧密合作。逐步建设起来的多个大科学装置有力地支撑了多学科研究的发展，KEK成为开展高能物理研究、核科学研究和其它多学科研究的大型综合性研究基地。 2001年，KEK跨地域与日本原子能研究所JAERI联合建造大型质子同步加速器J-PARC。这次的强强联合，是日本拥有了探索宇宙形成和粒子微观物质结构的基础研究装置，J-PARC成为国际上最重要的大型质子加速器之一，其涉及的研究领域非常广泛，包括核物理、粒子物理、凝聚态物理、材料科学和结构生物学等，对提升日本在国际上的科技竞争力起到了重要的作用。 而日本原子能研究所JAERI在2005年10月又与日本核燃料循环开发机构JNC（Japan Nuclear Cycle Development Institute）合并成为日本原子能研究开发机构JEAE，成为日本最主要的大型综合核研发机构，拥有10个研究设施，每年经费预算约1610亿日元（17亿美元），仅2006年就获得了日本 *** 2004亿日元的预算拨款。JEAE的研究范围包括了研究堆、试验堆、聚变、基本粒子研究等广泛的领域，并参加了国际热核试验堆计画ITER。 值得注意的是KEK本身位于日本的筑波科学城。筑波科学城位于东京东北约60公里处（距成田国际机场40公里），占地面积2700多公顷，如加上环绕外围的技术园区共占地达258.5平方公里。筑波科学城1958年开始规划，1968年开始建设，目前已有几十个国家研究所（约占日本40%的主要科研机构）、部分私人研究所和筑波大学等在此集聚，从事科学研究的总人数已达2.2万人，国家研究机构全部预算的5O%左右投资在这里，lO多年来，已投下的巨资达两万多亿日元。筑波科学城设有宇宙研究中心，拥有最先进的质子加速器；工业试验研究中心，包括工业技术院的9个研究所；农业科研实验中心；研究人类的灵长类试验站；高空气象台等，为日本利用西方科技振兴本国经济立下了汗马功劳，现已成为日本最大的科学中心和知识中心，是日本在先进科学技术方面敢于向美国等大国挑战的重要支柱，其发展前景不可低估。

　　闻首页 >科技 > 大众科技 > 正文　　新华网北京1月8日电（记者李斌）正负电子对撞机是一种先进的加速器，是当前研究物质微观世界最小构成单元及其相互作用规律的主要科学手段之一。它将正电子和负电子储存在环形的高真空管道内，使正负电子以接近光速的速度沿相反方向运动，在指定的对撞点对撞，发生对撞物理反应。　　1984年10月，北京正负电子对撞机动工兴建。1988年10月，北京正负电子对撞机按期建成，成为我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后，在高科技领域取得的又一重大突破性成就。　　北京正负电子对撞机由注入器、输运线、储存环、北京谱仪和同步辐射装置等组成，自1990年运行以来，性能良好，已积累了大量数据, 取得了许多重要物理成果。　　北京正负电子对撞机“一机两用”，它的北京同步辐射装置是目前国内唯一的X射线同步辐射光源，是我国重要的同步辐射技术研究基地和开展凝聚态物理、材料科学、生命科学、资源环境及微电子技术等多学科交叉前沿研究的重要基地。每年有来自全国百余个科研单位和大学的科学家利用北京同步辐射装置进行300多个实验，取得了许多重要成果。例如，在我国的第一条生物大分子光束线站上，首次获得了SARS病毒蛋白酶大分子结构。（完

正负电子对撞机是一个使正负电子产生对撞的设备，它将各种粒子(如质子、电子等)加速到极高的能量，然后使粒子轰击一固定靶。通过研究高能粒子与靶中粒子碰撞时产生的各种反应研究其反应的性质，发现新粒子、新现象。用加速器的粒子轰击静止的靶，就像在一起交通事故中的一辆汽车撞到一辆停在路边的汽车上，撞车的能量很大一部分要消耗到使停在路边的汽车向前冲上，碰撞的威力就不够大。如果使两辆相向开行的高速汽车对头相撞，碰撞的威力就大许多倍。基于这种想法，科学家们在70年代初研制成功了对撞机。目前世界上已建成或正在兴建的对撞机有10多台。 具体见百度百科 http://baike.baidu.com/view/188626.html?tp=0_11

从古至今，人类就一直对未知的事物充满好奇。在微观世界中，人类已知的物质结构包括分子、原子、原子核、质子、夸克，那是否还会有更小的单元呢？近百年来，人们一直在探究着物质微观世界的最小构成单元。科学家发现，如果想探索物质的微观结构，就要先把它打碎，而“打碎”这些物质结构的工具，就是加速器。正负电子对撞机，是一个产生、加速、储存正负电子并使其对撞的大型加速器，它将正负电子加速到光速，使正负电子在对撞点对撞并产生次级粒子，这些次级粒子成为高能物理研究的对象。高能物理研究所是目前世界六大高能物理实验研究中心之一，位于北京玉泉路科教园区的大科学装置——北京正负电子对撞机，是我国第一台高能加速器，它属于高能物理研究领域的重大科技基础设施。然而，北京正负电子对撞机的建造却是一波三折。1972年8月，以张文裕同志为首的18位科技工作者向周恩来总理写信，在信中迫切希望能够发展中国自己的高能物理研究。同年9月11日，周恩来给他们回信，表示“这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究与科学实验结合起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究、应该成为科学院要抓的主要项目之一。”1973年2月，中国科学院高能物理研究所正式成立。1984年10月7日，北京正负电子对撞机正式破土动工，耗资2.4亿元。这对于当时刚刚起步的中国还是相当的困难，但为发展我国自己的科学装置，我国毅然选择冲破万难继续动工。而正是北京正负电子对撞机的建设成功，才使得我国在国际高能物理研究领域，抢占了一席之地。北京正负电子对撞机位于中国科学院高能物理研究所地下，其外形类似于一个羽毛球拍，主要由注入器、储存环、北京谱仪和北京同步辐射装置四大部分组成。这个巨大“羽毛球拍”的球拍把位置就是长202米的直线加速器，球拍框即是周长240米的环形加速器，即储存环，北京谱仪位于球拍的顶端，高6米，重500吨，而同步辐射装置，则位于储存环的周围。那么这样一个巨大的装置，又是如何打碎粒子的呢？正负电子对撞机的工作原理就像两辆车在不同的轨道相向行驶，不停的加速，当速度达到接近光速时，调整轨道，使得其在指定位置对撞，就会产生大量的碎片，而这些碎片，就是物理学家们所要研究的次级粒子。在北京正负电子对撞机直线加速器的前端，有一台热阴极电子枪，首先，电子枪产生电子束，并将它注入加速管中进行加速，当电子束被加速到240兆电子伏时，它将轰击一个约1厘米厚的钨转换靶，就会在靶后得到正负电子对，再将正电子聚集，收集起来加速，就得到高能量的正电子束，当需要负电子时，就把这个钨转换靶提起来，电子束流就会被加速到与正电子相同的能量。之后，正负电子束通过输运线进入储存环中。储存环分为正电子环和负电子环，平行放置，每个环内都有一个超导高频腔向束流补充因同步辐射损失的能量，使正负电子保持在稳定的轨道上运动。当正负电子束流积累到足够高的流强时，就让正负电子束流开始对撞。两团粒子都是以光速沿着相反的方向运动，这个精确的程度是要到十的负十二次方秒这样的精度，这样你才能够保证它在你希望的位置上去碰撞。而对撞发生的那一刻，北京谱仪就会开始工作，它就像是北京正负电子对撞机的“眼睛”，开始捕获对撞产生的次级带电粒子和中性粒子的信息。而物理学家们的工作，就是从实验产生的海量数据中分析出次级粒子的空间位置、动量、能量等特性参数。自1988年以来，正负电子对撞机就这样对撞，打碎，对撞，打碎，这个重复的过程打开了一段新的未知旅程。北京正负电子对撞机在陶-粲能区取得许多重大物理成果，为我国的高能物理领域研究做出了巨大贡献，1988年，北京正负电子对撞机建设成功，人民日报曾这样评价：北京正负电子对撞机是我国继原子弹、氢弹爆炸成功，人造卫星上天后，在高科技领域取得的又一重大突破性成就。2013年的时候，我们找到了由四个夸克组成的，这个成果被美国的物理学会，评委了2013的世界上最重要的物理成果之一。北京正负电子对撞机在今后若干年内将会继续取数运行，并保持我国在陶粲物理实验的领先地位。”相信我国未来在高能物理领域将继续保持世界领先水平。本作品为“科普中国-科技创新里程碑”原创 转载时务请注明出处。

1 正负电子对撞机，由于正负电子的电荷相反，所以这种对撞机只要建立一个环就可以了。相应的造价就比较低，世界上已建成的对撞机大部分是属于这一类的。但是，由于电子回旋时引起的同步辐射损失，使这种对撞机能量的进一步提高发生了困难，因为同步辐射功率与电子的能量二次方成正比，且与回旋半径的平方成反比，为了减少辐射损失，一般高能量的电子对撞机均采用大半径方案，即采用只有几千高斯的低磁场来控制电子的运动，即使如此，电子对撞机的最高能量仍然受到很大的限制，例如,10GeV的电子在曲率半径为100m的对撞机中运动时，每圈的辐射损失约为10MeV，如果对撞机中的回旋电流为1A，要补偿这束电子流的辐射损失，就需要平均功率为10MW的高频功率。假如正电子流也为1A，则总的平均功率为20MW，由此可见，对撞机中高加速频系统的功率绝大部分是用来补偿这一同步辐射损失的。辐射特性虽然给电子能量的进一步提高带来了困难，但也有一定的好处，这是因为电子或正电子注入对撞机后，由于电子的辐射损失，使电子截面受到强烈的压缩，电子很快集中到一个很小的区域中，其余的空间可以用来容纳再一次注入的电子，这样使积累过程简化，而且允许采用较低能量的注入器，通常采用直线加速器，也有采用电子同步加速器的。这种对撞机中所需的正电子是由能量为几十兆电子伏以上的电子打靶后产生的，为了得到尽可能强的正电子束，往往需要建造一台低能量的强流电子直线加速器。另外产生出来的正电子束尚需再度注入到注入器中，与电子一起加速到必要的能量，再注入到对撞机中去。由于正电子束的强度只及电子束的千分之一到万分之一，所以需要几分甚至几十分钟的积累，才能达到足够的强度。2：质子－质子对撞机这种对撞机需要建造两个环，分别储存两束相反方向回旋的质子束，才能实行质子与质子的对撞。由于质子作回旋运动时，其同步辐射要比电子小得多，当质子达到的能量范围内，可以略去不计，因此为缩小这类对撞机的规模，尽量采用强磁场，这就需要采用超导磁体。另外，质子束的积累也不如电子对撞机那样方便，它必须依靠动量空间的积累来实现。为此，必须首先在高能同步加速器中，将质子加速到高能（一般为几十吉电子伏），依靠绝热压缩，将质子束的动量散度压缩上百倍，再注入到对撞机中去进行积累，质子对撞机中的高频加速系统主要是用来进行动量空间的积累及积累完毕后的进一步加速，因此所需要的高频功率也比电子对撞机小得多。由于上述原因，质子－质子对撞机的规模要比电子－正电子对撞机大，投资也较高。4：电子－质子对撞机这种对撞机的主要困难在于电子束的横截面很小，线度约为几分之一毫米，而质子的横截面较大,线度约为一厘米左右。前者束流较密集,后者较疏松，两者相撞时作用几率很小，目前正在研究中，实现这种对撞需建立两个环，一个是低磁场的常规磁铁环,以储存及加速电子；另一个是高场的超导磁体环，以储存并加速质子，两个环的半径相同并放在同一隧道中，所以电子的能量通常是几十吉电子伏，质子的能量为几百吉电子伏。随着加速器技术的提高，为了节约投资，新建的巨型加速器，往往在一个隧道中建造三个环，以便可能进行多种粒子对撞，例如质子质子、质子－反质子，电子－正电子、质子－电子对撞。5、电子直线对撞机为避免电子作回旋运动时同步辐射损失引起的困难，早在1965年已有人指出，在电子能量高于上百吉电子伏时，应采用直线型来进行对撞，就是说，应采用两台电子直线加速器加速两股运动方向相反的电子束（或正负电子束）待达到预定能量后，两股电子束被引出并在某点相碰。碰撞一次后的电子束即被遗弃，不再重复利用。当然，只有当这些被遗弃的电子束单位时间所带走的能量小于环形对撞机中同步辐射的损失功率，这种方案才会被考虑。另外，由于电子直线加速功率的限制，每秒能提供的电子束脉冲数是有限的，所以单位时间内发生的碰撞次数也比环形对撞机少得多，为了保证直线对撞机与环形对撞机有相同的亮度，要求在碰撞点的横截面进一步压缩，约比环形对撞机中的碰撞截面小几十到几百倍，技术上的进展，使这种对撞机受到重视，有关的各种问题正在解决中。

北京正负电子对撞机（BEPC）是在邓小平同志和周恩来总理的亲切关怀下建设的国家大科学装置。总投资为2.4亿元，由中科院高能物理所负责建造。1972年8月，张文裕等18位科技工作者给周恩来总理写信，反映对发展中国高能物理研究的意见和希望。1972年9月11日，周恩来总理对关于建设中国高能加速器实验基地报告的复信中指示：“这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究与科学实验结合起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究、应该成为科学院要抓的主要项目之一。”1973年2月，中国科学院高能物理研究所正式成立。1975年3月，国家计委向国务院提出了《关于高能加速器预制研究和建造问题的报告》（七五三工程）。刚刚复出主持中央工作的小平同志同意了这个报告，并转送周总理批示。1977年，邓小平同志在国家科委、国家计委《关于加快建设高能物理实验中心的请示报告》（八七工程）上批示：“拟同意”。1981年1月，国家计委决定停止十三陵“高能物理实验中心”的筹建工作（即八七工程），对玉泉路高能加速器预制工程提出调整方案。1981年1月10日，小平同志对聂华桐等14位科学家的信做了批示：“请方毅同志召集一个专家会议进行论证”，讨论高能加速器的建造方案。1981年9月22日-25日，中科院数理学部在北京召开“2.2GeV正负电子对撞机预制研究方案论证会”。会议对高能所提出的注入器、储存环和探测器的预制研究项目进行了讨论，决定开展对撞机工程预制研究。1981年5月，高能所在征求国内外专家意见的基础上提出了建造2×22亿电子伏正负电子对撞机的方案，在由国家科委和中国科学院召开的专家论证会上得到原则通过。1981年12日22日，邓小平同志在中 国科学院关于建造2.2GeV正负电子对撞机建议报告上批示：“这项工程进行到这个程度不宜中断，他们所提方案比较切实可行，我赞成加以批准，不再犹虑。”1982年1月21日，高能所向中科院报送《玉泉路工程调整计划任务书》，计划建造一台2×22亿电子伏正负电子对撞机。1982年，高能所完成预制研究方案的初步设计，试制关键部件样机。1982年6月19日，高能所派出21名科技人员组成的考察组到美国斯坦福直线加速器中心进行设计考察，完成了对撞机工程初步设计第三稿，基本确定加速器的主要参数。1983年4月25日，国务院批准国家计委《关于审批2×22亿电子伏正负电子对撞机建设计划的请示报告》。同意新建一台能量为2×22亿电子伏正负电子对撞机，工程正式立项。1983年，开始进行重点非标部件的预制研究。1983年12月15日，中央书记处第103次会议决定将北京正负电子对撞机（BEPC）工程列入国家重点工程建设项目，并成立由中国科学院、国家计委、国家经委、北京市的谷羽、林宗棠、张寿、张百发组成工程领导小组，谷羽任组长（1986年，周光召院长接任工程领导小组组长）。工程领导小组办公室设在中国科学院。14个部委组成了工程非标准设备协调小组，组织全国上百个科研单位、工厂、高等院校大力协同攻关，土建工程由北京市负责全力保证。1984年6月25日-7月4日，BEPC扩初设计审查会在京召开。会议通过了技术审查小组对工程的审查报告，并建议国家有关部门批准这项工程的扩初设计。1984年8月15日，小平同志在对撞机工程领导小组报送中央的简报上批示“我们的加速器必须保证如期甚至提前完成”。1984年9月，国务院批准了国家计委”关于审批北京正负电子对撞机（即8312工程）建设任务和规模的报告”（国家计委科[1984]1899号），明确了一机二用”的方针，增加了同步辐射实验区的建设。批准总投资为2亿4千万元（含引进用汇2500万美元），总建筑面积为54700平方米。工程建设实行经理负责制的投资包干责任制。1984年10月7日，BEPC破土动工。邓小平同志与党和国家领导来到高能所参加奠基典礼，为奠基石铲了第一锨土，并亲切接见了参加工程建设的科技人员和职工代表。邓小平同志为基石题写了“中国科学院高能物理研究所北京正负电子对撞机国家实验室”的题词。他说：“我相信这件事不会错”。1985年至1987年6月，BEPC主要部件批量生产，八大非标设备陆续验收。1986年5月6日，BEPC工程总体安装正式开始。谷羽、林宗棠、岳致中等领导及300多位代表出席安装开工典礼。1986年6月，BEPC注入器第一批部件进入隧道完成安装。1987年6月，BEPC储存环和北京谱仪开始全面安装、调试。1987年12月，BEPC注入器总调成功，电子束流注入到储存环，并观测到了同步辐射。电子束能量为1.17GeV，脉冲流强140mA。1988年7月，正电子注入储存环并积累。1988年10月16日，BEPC首次实现正负电子对撞，亮度达到8×1027/㎝2.s。完成了小平同志提出的“我们的加速器必须保证如期甚至提前完成”的目标。1988年10月20日，《人民日报》报道这一成就，称“这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后，在高科技领域又一重大突破性成就”，“它的建成和对撞成功，为我国粒子物理和同步辐射应用开辟了广阔的前景，揭开了我国高能物理研究的新篇章”。1988年10月24日，邓小平等党和国家领导人视察北京正负电子对撞机工程，表示祝贺，并慰问参加工程建设的代表。邓小平同志发表了“中国必须在高科技领域占有一席之地”的重要讲话。1988年12月，BEPC对撞峰值亮度达到设计指标。1989年4月，北京谱仪推至对撞点上安装就位，开始总体检验，用已获得的巴巴事例进行刻度。1989年5月，北京谱仪投入试运行。1989年7月5日，北京正负电子对撞机和北京谱仪通过技术鉴定。1989年9月，北京谱仪（BES）开始物理工作。1989年8月15日，BEPC辐射防护和剂量监测系统通过技术鉴定。1989年12月8日，北京同步辐射装置（BSRF）三个前端区、一块扭摆磁铁、三条光束线、两个实验站通过国家技术鉴定开始投入运行。鉴定委员会由29位专家组成。1990年7月10日，对BEPC工程总体、土建工程、建安工程、器材设备、财务、档案等进行国家预验收。1990年7月21日，北京正负电子对撞机通过国家验收。1991年，同步辐射装置从调试转入试运行，并首次向国内用户开放。1991年，高能所计算中心网络与美国SLAC实验室及国家能源超级计算中心（NERSC）连接。1991年8月13日，北京正负电子对撞机国家实验室成立，方守贤任主任，丁大钊、郑志鹏任副主任，何祚庥院士为学术委员会主任。1992年4月22日，北京谱仪合作组在美国物理学会上报告了τ粒子质量测量结果，获得国际知名科学家的好评。τ轻子质量mτ精确测量是验证标准模型理论中轻子普适性的一个重要实验。1991年11月7日--1992年1月20日，北京谱仪合作组进行了τ轻子质量测量的数据获取工作，所获结果：Mt=1776.9±0.4±0.2MeV，与国际1990年版数据表PDG给出的世均值相比，比原实验数据降低了7.2MeV，纠正了过去约 7MeV偏离，精度提高了8倍，被誉为1992年最重要的物理成果之一。1993年1月7日，“τ轻子质量的精确测定结果”被评为1992年度全国十大科技成就之一。1993年3月，高能所计算中心建成64K BPS高速网络，并与世界各高能物理实验中心相连，用于通讯和数据传输。同时，还为国内60余个研究单位和大学提供电子邮件和信息检索服务。1993年5月，中科院批准《北京正负电子对撞机改进项目可行性研究报告》、《北京谱仪改进项目可行性研究报告》。1994年5月，高能所计算机网络正式加入Internet和WWW。1995年4月，国家拨专款开展τ-C工厂可行性研究。1995年，“τ轻子质量的精确测定结果”获国家自然科学二等奖。1995-1998年，北京谱仪进行了升级改造（BESII）。1998年，“J/ψ粒子共振参数的精确测量”获中国科学院自然科学二等奖。1999年2月7日，BEPC/BES/BSRF改进项目通过鉴定。BEPC综合性能大幅度提高，实现了稳定高效运行，年运行时间达到九个半月以上，故障率仅为6%左右，在束流能量1.89GeV时亮度达到1031cm-2s-1，日平均事例数提高了3-4倍，达到了国际同类加速器的先进水平。1999年6月28日，国务院科教领导小组决定增加对BEPC运行改进与未来发展R&D的经费。1999年8月3日，BEPC/BES/BSRF通过改进验收。1993年6月，开始实施BSRF的技术改造和新建多周期永磁插入件3W1与相应的光束线。1996年3月，BSRF的3W1永磁插入件通过技术鉴定。1997年7月，高能所向中科院上报“北京正负电子对撞机下一步发展预制研究项目建议书”，提出对BEPC进行重大改造的单环麻花轨道的改造方案。1997年，“北京谱仪Ds物理的研究”获中科院自然科学奖一等奖。1999年6月，中科院向国家科教领导小组第五次会议提交了“中国高能物理发展战略”，汇报了中国高能物理发展目标和中长期发展规划和BEPCII方案。国家科教领导小组安排了设备的改进和，并决定增加BEPC年度运行经费。1999年，北京谱仪在2-5GeV能区的R值精确测量取得重要成果，得到国际高能物理界的高度评价。5GeV以下的R值是标准模型计算不确定性的重要部分，北京谱仪国际合作组充分把握了国际高能物理发展的最新动态，选定了这一在理论上有全局性重大意义、在实验上极富挑战性的课题，精心设计了全能区的实验方案。此项实验对加速器和探测器的性能及运行水平，对实验技术和数据分析方法以及理论模型等都是严峻的挑战。经过可行性研究，国际合作组把测量能区定为2-5GeV，精度目标定在7%左右，该指标对北京正负电子对撞机运行能量和北京谱仪测量精度的要求已经接近极限。为了完成R值精确测量实验，北京正负电子对撞机发挥了运行以来的最高水平，在如此宽的能量范围内长时间保持了长束流寿命和高亮度的稳定运行，这在国际高能物理实验研究中也属领先水平。北京谱仪在2-5GeV能区的近百个能量点上进行能量扫描测量，并在数据分析中，发展和应用了多项创新方法和理论模型，使测量的系统误差大大降低，平均测量精度达到6.6%，比国际上原有的实验结果提高了2-3倍。北京正负电子对撞机的未来发展2000年5月22-24日，“中国高能物理发展战略研讨会”在高能所召开。80余名中外高能物理、加速器技术、高能天体物理等领域的研究人员参加了大会。会议就BEPCⅡ的物理目标、加速器技术及非加速器物理实验等方面的内容进行了研讨。会后，高能所继续组织精干力量对BEPCⅡ方案进行深入研究，包括对其物理目标，加速器和探测器改进方案进行具体论证，争取尽早确定加速器改进的基本方案，在适当的时机召开国际评审会对方案进行评审，早日立项。2000年7月27日，国务院科教领导小组第七次会议审议并原则通过《关于中国高能物理和先进加速器发展目标的汇报》，同意在北京正负电子对撞机取得成功的基础上，投入4亿元对该装置进行重大改造。2000年，“φ（2s）粒子及粲夸克偶素物理的实验研究”获中科院自然科学一等奖。此项研究应用北京谱仪采集的380万ψ（2S）数据样本，完成了包括hc(1S）、J/ψ (1S）、ψ (2S）、χc0(1P）、χc1(1P）和χc2(1P)6个粲偶素粒子在内的质量、总宽度、部分宽度以及衰变分支比等50余项重要参数的测量，还进行了hc(2S）及hc(1P）等粒子的寻找。其中21项分支比数据属国际上首次测量，相当一部分数据具有当前国际最高精度。同时还指出了粒子数据表中涉及数据处理及数据引用的多处重要错误，建议和订正了15项ψ（2S）衰变数据。以上结果使国际粲夸克偶素物理领域的数据面貌得到了明显改观。2001年3月31日午夜，从北京谱仪（BES）控制室传来振奋人心的捷报：从2000年11月初开始的本轮对撞机运行所获取的在线J/ψ强子事例达到了2500万，相当于离线分析强子事例2700万以上。加上2000年获取的2400万，已提前实现了我们向国家科教领导小组承诺的两年获取5000万J/ψ事例的计划。这样，BES拥有的J/ψ事例比世界上同能区对撞机上得到J/ψ总数的4倍还要多。2001年9月3-7日，高能所承办的代表世界高能物理和核物理计算最高学术水平的国际高能物理计算会议（CHEP2001）在京召开。2001年，“J/ψ衰变物理的实验研究 ”获中科院自然科学二等奖。2002年1月15日，“中国粲夸克偶素物理实验研究获重大进展”被评为2001年中国基础研究十大新闻之一。2002年2月，“φ（2s）粒子及粲夸克偶素物理的实验研究”获2001年度国家自然科学奖二等奖。2002年，国际粒子数据手册（PDG）将多年不变的R值图作了重大改动，增加了BES的全部结果，国际粒子物理数据库收录了全部R值数据。2003年7月，北京谱仪国际合作组宣布在质子反质子阈能处发现一个可能的新共振态，再次引起国际、国内高能物理界的广泛关注。该项研究成果的论文于2003年7月在世界最具权威和最有影响的物理学期刊《物理学评论快报》（Phys. Rev. Lett.）上发表。所谓共振态，是一种寿命极短的、不稳定的粒子，它具有和稳定的强子类似的量子数，但是它可以通过强相互作用衰变，其寿命一般短到10-20s～10-24s。很难在探测器中留下径迹而直接被探测到，只能通过其衰变产物来观测。2003年11月8日，经过4年的努力，总投资5000多万元的BSRF改造圆满完成。新建的两个插入件，以及新建和改建的光束线和实验站都已投入运行，除一个子项目外，均已通过专家验收，BSRF的综合性能全面大幅度提高。2003年，2-5GeV能区正负电子对撞强子反应截面的精确测量研究集体获中国科学院2003年度杰出科技成就奖，北京市科学技术一等奖。

那是核物理学研究的一个主要设备。一般来说。核子是相当稳定的物体，只有在高速度，强烈撞击后才有可能发生裂变，所以那玩意很好玩呀。

　　电子对撞机得实验结果是:　　1999年，北京谱仪在2-5GeV能区的R值精确测量取得重要成果，得到国际高能物理界的高度评价。5GeV以下的R值是标准模型计算不确定性的重要部分，北京谱仪国际合作组充分把握了国际高能物理发展的最新动态，选定了这一在理论上有全局性重大意义、在实验上极富挑战性的课题，精心设计了全能区的实验方案。此项实验对加速器和探测器的性能及运行水平，对实验技术和数据分析方法以及理论模型等都是严峻的挑战。经过可行性研究，国际合作组把测量能区定为2-5GeV，精度目标定在7%左右，该指标对北京正负电子对撞机运行能量和北京谱仪测量精度的要求已经接近极限。为了完成R值精确测量实验，北京正负电子对撞机发挥了运行以来的最高水平，在如此宽的能量范围内长时间保持了长束流寿命和高亮度的稳定运行，这在国际高能物理实验研究中也属领先水平。北京谱仪在2-5GeV能区的近百个能量点上进行能量扫描测量，并在数据分析中，发展和应用了多项创新方法和理论模型，使测量的系统误差大大降低，平均测量精度达到6.6%，比国际上原有的实验结果提高了2-3倍。　　北京正负电子对撞机（BEPC）是世界八大高能加速器中心之一， 是我国第一台高能加速器，也是高能物理研究的重大科技基础设施；由长202米的直线加速器、输运线、周长240米的圆型加速器（也称储存环）、高6米重500吨的北京谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几部分组成，外型象一只硕大的羽毛球拍。北京正负电子对撞机是当时世界上唯一在τ轻子和粲粒子产生阈附近研究τ-粲物理的大型正负电子对撞实验装置，也是该能区迄今为止亮度最高的对撞机。

无中生有在经典的物理学中认为是不可能的，能量与物质的守恒也被认为是物质世界发展的铁律。但是，在微观领域中，许多量子效应会推翻这些铁律，使得局部产生非常奇怪（其实一点也不奇怪，只不过难以接受）的现象。按照量子力学的正统解释（哥本哈根学派的解释），由能量和时间的不确定性关系会产生这样一副图景：在非常短的一瞬间内，就算是真空也会有很大的能量涨落，这些能量通过各种粒子表现出来（现在有的理论说我们的宇宙就是这么产生的）。这些粒子有各种不同的性质，但一般寿命都非常短，因为在长时间内还必须保证能量守恒。所以在量子力学中，能量物质守恒是比较长一段时间内的守恒。实际上“比较长一段时间”也是非常短的，至少数量级要和普朗克常数相差不多时这种能量涨落现象才会比较明显。研究粒子产生与湮灭的学科是量子场论（QFT），其中各种不同的粒子已经按其各自性质归纳在一个标准模型（SM）里。2013年的诺贝尔物理学奖，对希格斯波色子的预测就是这方面的成果。

静止的正负电子湮灭后产生两个gamma光子,但是只要能量足够够大,正负电子对撞后能产生很多种粒子,包括轻子、胶子以及他们的反粒子,例如τ子,μ子等。对τ子质量的测量,与测量其他很多微观粒子的质量一样,利用的是不确定性关系。其实粒子的质量不是一个确定的值,而是在平均值附近有一定的分布,在这条分布曲线高度一半处的宽度成为粒子的“宽度”Г,根据量子力学,这个宽度与粒子的平均寿命有这样的关系:τΓ=h/c^2 (这里h和c分别是普朗克常数和光速)。因此在实验上通过测量粒子的平均寿命就可以推出它的质量了。当然,对于寿命太长或太短,用这种方法测量质量误差就比较大了,但这时候粒子的质量就比较“适中”,通常可以用其他直接方法如反冲法等测量了。采纳哦

1、大型强子对撞机是粒子物理科学家为了探索新的粒子，和微观量化粒子的u2018新物理u2019机制设备，是一种将质子加速对撞的高能物理设备，英文名称为LHC。2、欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器。大型强子对撞机坐落于日内瓦附近瑞士和法国的交界侏罗山地下100米深，总长17英里（含环形隧道）的隧道内。2008年9月10日，对撞机初次启动进行测试。3、2019年8月1日，大型强子对撞机（LHC）的下一代“继任者”——高亮度大型强子对撞机项目的升级工作正在进行，亮度将提升5到10倍。

电子回到了原点，故位移为零；路程为电子经过轨迹的长度，则路程为：s=3×2πR=6πR；故选：B．

解析： 设正电子为S系，设对撞机为S′系，S′系相对S系v= 0.90c .则另一个电子相对S′系的速度u′= 0.90c .这样，另一个电子相对S系的速度就是两个电子的相对速度. 答案：根据相对论的速度合成定理，u= = ≈ 0.994c .即两个电子之间的相对速度为 0.994c .

文字实录[主持人]:刚才两位老师给我们介绍了一些应用。刚才张老师介绍了，中国也有我们自己的对撞机，叫北京正负电子对撞机。能不能介绍一下中国自己的对撞机的一些情况。[张闯]:我注意到在网上很多网友谈到欧洲强子对撞机的时候有很多评论。特别是说看了以后才知道这个东西非常微妙，也有的说看了以后才知道我们中国还有多大的差距，也有的网友很关心，说我们中国也参加了这个合作。有的说我们的贡献是不是太小了。还有的说，我敢肯定中国也有，而且将来一定会有更好的。我们知道网友对这个事情非常关心，中国在这方面到底是什么情况。[张闯]:我们也有一个对撞机，就是北京正负电子对撞机，我们说有两个，一个是原来的单环的北京正负电子对撞机，1984年破土动工，小平同志亲自为它奠基，到1988年正式对撞，工作了大概20年左右，21世纪初期我们进行了改造，建造了双环的北京正负电子对撞机，这个机器是我们所工作的园区叫套和颤物理园区，这在国际上占领先地位的，而且它建立了以北京谱仪为基础的国际合作，这是一个非常前沿的、先进的国际合作组，在这个领域中取得了很好的成果。[张闯]:我看到一个杂志上有一篇文章。他就讲到成千上百的美国科学家飞到北京来参加北京的试验，经过最近的改造，北京正负电子对撞机性能有了提高，成为国际领先的对撞机。我们国家经过这么多年的努力，在国际究领域里面占了很大的作用。[陈国明]:北京正负电子对撞机能量比较低，只有3.5金伏，和我们讲的LHC相差三个量级。但是它做的工作的物理意义很重要的，它和LHC的内容不一样。我们知道讲6个夸克，正反夸克强子下面一个分类，叫做介子，假如有三个夸克组成的叫做重子，也是强子里面的重。还有没有其他的物质形态？比如有四个夸克组成的、五个夸克组成的，有很多胶子组成的胶子球，基本的物质形态假如不是我刚才讲的介子和重子，那就是重大突破，就是我们物质世界新的物质形态，这对以后的应用也是无可估的。[陈国明]:北京的正负电子对撞机主要是想找这些东西，有没有这些新的物质形态，普通的物质是由质子、中子组成的，都是三个夸克组成，叫做重子。假如都是重子，5夸克、6夸克，就是胶子球的，这样的话，是完全不同物质形态不一样，就会造成其他的物质形态了，这就是非常重要的。[主持人]:这也是我们北京正负电子对撞机研究的目的。刚才张老师介绍了，北京的正负电子对撞机最早是从1984年开始动工，当时的情况，80年代初期，应该说，我们的科研环境，包括经费，可能经济环境还不是很好，包括您说小平同志都很重视破土的奠基仪式，为什么会得到国家这么大的重视？[张闯]:刚才主持人问到了，当初对撞机建立的时候也有这样的争论，中国这样一个发展中国家，想做加速器、对撞机是一个长远的目标，不能解决当前最紧迫的研究，到底应该放在什么样的地位，小平同志在对撞机建成以后，1988年视察了北京的正负电子对撞机，他作了一个很重要的讲话，这个讲话就是中国要在高科技领域占有一席之地。一开始小平同志举了一个例子。[张闯]:谈到对撞机，我先说一个故事，有一位欧洲的朋友，这个朋友就是我们强子对撞机的研究所所长，小平同志会见了他，他当时就问小平同志一个问题，就是说中国经济也不太发达，为什么要搞这个东西？小平同志回答说，这是为了将来，为了长远的发展。小平同志接着说，中国一定要发展高科技，要在国际高科技领域里面占有一席之地。回头看小平同志当时的讲话，确实非常有远见。

继引力波、量子通信之后，又一个“高冷”的物理名词成了新晋“网红”——对撞机，因为科学“大咖”们最近在争论中国现在要不要建大型对撞机“这种超大超贵的机器”。从字面上解析，对撞机就是让某种东西在其中对撞的机器。但“大咖”们近日争论的对撞机对撞的可不是一般的东西，而是高能物理领域被加速到接近光速的带电微小粒子。　　上世纪以来，人类对于物质结构的认知已经从分子、原子、原子核层次，逐步深入到更小的结构单位夸克和轻子。如何对这些愈加微小粒子进行研究，这活儿只能让对撞机干。

一个是北京正负粒子对撞机。它坐落于北京西郊八宝山东侧，占地50000平方米。下图为BEPC的总体简图。它由注入器（BEL）、输运线、储存环、北京谱仪（BES）和同步辐射装置（BSRF）等几部分组成。注入器是一台200米长的直线加速器，用于为储存环提供能量为1.1~1.55GeV的正负电子束。输运线连接注入器和储存环，将注入器输出的正负电子分别传送到储存环里。储存环是一台周长为240.4米的环型加速器，它将正负电子加速到需要的能量，并加以储存。用于高能物理研究的大型探测器―北京谱仪位于储存环南侧对撞点。同步辐射装置则位于储存环第三和第四区，在这里，负电子经过弯转磁铁和扭摆器时发出的同步辐射光经前端区和光束线引至各个同步辐射实验站。第一个是slac，国家加速器实验室SLAC试拥有最长线性自动升档在世界上的更大。本来是一个粒子物理研究中心、SLAC现在是一个多用途的实验室,天文物理学、光子科学、加速器和粒子物理学研究。六位科学家已获颁诺贝尔工作进行了在SLAC和未来的实验室的承诺就如同与众不同。7 李政道和杨振宁用理论的方法论证了在弱相互作用下宇称是不守恒的，并给出了相关实验的证明。吴健雄女士用实验证明了在弱相互作用下宇称是不守恒的。

因为电子非常活跃，没有质子稳定，所以对撞机用质子，不用轻点的电子。

由于此时电子的动能特别大，其速度接近光速，设该速度为v，因此电子的质量：m＝m01?v2c2电子的动能：Ek＝mc2?m0c2＝(11?(vc)2?1)m0c2将电子的质量：m0＝0.91×10?30kg；1eV=1.6×10-19J；光速：c=299792458m/s代入公式，得：v=299792453m/s所以：c-v=5m/s答：此电子的速率比光速小多少5m/s．

北京正负电子对撞机（BEPC）是世界八大高能加速器中心之一，是我国第一台高能加速器，此外，强子对撞机还将带来一些意想不到的科研成果，譬如改进癌症治疗、摧毁核废料的方法以及帮助科学家研究气候变化等。现有的放射疗法可能会在杀死癌细胞的同时伤害周围的健康组织，对撞机产生的高能粒子束能够将这种伤害降到最低，因为它们能够穿过健康组织，只对肿瘤发挥作用。一些气象学家表示，如果发现高能粒子束促成了云的形成，人们将来可以通过控制宇宙射线来改变气候。　　旭光股份：为现有的北京正负电子对撞机研制了储存环高频机末级电子管，　　龙溪股份：为现有正负电子对撞机提供了专用关节轴。

于敏

电子运动一周用的时间：t=sv＝2403×107=8×10-6s，而I=Qt，则Q=It=0.01A×8×10-6s=8×10-8C，在整个环中运行的电子数目：n=8×10?81.6×10?19=5×1011个．故选：D

高中教科书上有

可能会导致地球毁灭，有可能会发生巨大的灾难，有可能会影响人的生存，有可能会发生不法武器，危害地球的寿命，会影响大气环境。

就是想弄明白人类能够探测到的极限。

正负电子对撞机是一种粒子加速器，粒子加速器这个东西

支持建设。

这机器可以研究量子力学中的粒子的性质和发现一些新的粒子，还可以观察粒子的半衰周期

关于我国要不要建造超大电子对撞机的讨论，杨振宁是反对的，认为建造超大对撞机预算不可能少于200亿美元，作用不大。中科院高能物理研究所所长王贻芳赞成在中国建造，可以推动中国的科技发展我是写电影的，不是搞科研的，但是科技是第一生产力的道理都懂，我国建造的北京正负电子对撞机 还是取得了很多成绩，北京正负电子对撞机(BEPC)作为世界八大高能加速器中心之一，是当时世界上唯一在τ轻子和粲粒子产生阈附近研究τ-粲物理的大型正负电子对撞实验装置，也是该能区迄今为止亮度最高的对撞机。美国、欧洲等西方国家一直对我国进行高科技封锁，这种局面，只有靠我们自己的科学家才能打破！像飞机的航空发动机，就是个重大的科技难题中国科技发展还是需要战略眼光，要听取大部分我国科学家的意见，也要考虑我国的经济能力和民生！

因为建大型对撞机可以加上人们对宇宙的了解，还能探索一下宇宙的没有解决的秘密，还能提高我国的科学水平，从而打破国外的封锁，走向世界的前端，所以中国必须坚持，尤其是我们，这样的大国，要想不落后就必须拿到主动权，也是为了向世界证明中国的实力

高压电场对电磁粒子产生加速和方向周期迁移。

正负电子在对撞机里相向高速回旋、对撞，探测对撞产生的“碎片”——次级粒子并加以研究，就能了解物质微观结构的许多奥秘。虽然我们还不能预言这些研究结果将会有什么样的实际应用，但可以相信，微观奥秘的揭示一定会对人类的生活产生深远的影响，就象电磁波的发现已成为信息时代的先导、对原子核的研究导致了核能的广泛应用那样。而利用电子在对撞机里偏转时发生的一种光辐射——同步辐射，又可以把对分子和原子的研究，由静态的和结构性的开拓到动态的和功能性的。但是，由于电子回旋时引起的同步辐射损失，使这种对撞机能量的进一步提高发生了困难，因为同步辐射功率与电子的能量二次方成正比，且与回旋半径的平方成反比，为了减少辐射损失，一般高能量的电子对撞机均采用大半径方案，即采用只有几千高斯的低磁场来控制电子的运动，即使如此，目前电子对撞机的最高能量仍然受到很大的限制，例如,10GeV的电子在曲率半径为100m的对撞机中运动时,每圈的辐射损失约为10MeV，如果对撞机中的回旋电流为1A，要补偿这束电子流的辐射损失，就需要平均功率为10MW的高频功率。假如正电子流也为1A，则总的平均功率为20MW，由此可见，对撞机中高加速频系统的功率绝大部分是用来补偿这一同步辐射损失的。辐射特性虽然给电子能量的进一步提高带来了困难，但也有一定的好处，这是因为电子或正电子注入对撞机后，由于电子的辐射损失，使电子截面受到强烈的压缩，电子很快集中到一个很小的区域中，其余的空间可以用来容纳再一次注入的电子，这样使积累过程简化，而且允许采用较低能量的注入器，通常采用直线加速器，也有采用电子同步加速器的。这种对撞机中所需的正电子是由能量为几十兆电子伏以上的电子打靶后产生的，为了得到尽可能强的正电子束，往往需要建造一台低能量的强流电子直线加速器。另外产生出来的正电子束尚需再度注入到注入器中，与电子一起加速到必要的能量，再注入到对撞机中去。由于正电子束的强度只及电子束的千分之一到万分之一，所以需要几分甚至几十分钟的积累，才能达到足够的强度。北京正负电子对撞机的外型，象一只硕大的羽毛球拍。圆形的球拍是周长240米的储存环，球拍的把柄就是全长202米的行波直线加速器。由电子枪产生的电子，和电子打靶产生的正电子，在加速器里加速到15亿电子伏特，输入到储存环。正负电子在储存环里，可以22亿电子伏即接近光的速度相向运动、回旋、加速，并以每秒125万次不间断地进行对撞。而每秒有价值的对撞只有几次。有着数万个数据通道的北京谱仪，犹如几万只眼睛，实时观测对撞产生的次级粒子，所有数据自行传输到计算机中。科学家通过这些数据的处理和分析，进一步认识粒子的性质，从而揭示微观世界的奥秘。研究未有穷期。为探索物质奥秘并造福人类，我国科学家将在不断认识微观世界的跋涉中继续奋进。

将各种粒子(如质子、电子等)加速到极高的能量，然后使粒子轰击一固定靶。通过研究高能粒子与靶中粒子碰撞时产生的各种反应研究其反应的性质，发现新粒子、新现象。用加速器的粒子轰击静止的靶，就像在一起交通事故中的一辆汽车撞到一辆停在路边的汽车上，撞车的能量很大一部分要消耗到使停在路边的汽车向前冲上，碰撞的威力就不够大。如果使两辆相向开行的高速汽车对头相撞，碰撞的威力就大许多倍。基于这种想法，科学家们在70年代初研制成功了对撞机。目前世界上已建成或正在兴建的对撞机有10多台。

　　电子对撞机是能使正负电子产生对撞的设备，将各种粒子加速到极高的能量，使粒子轰击一固定靶。通过研究高能粒子与靶中粒子碰撞时产生的各种反应研究其反应的性质，发现新粒子、新现象。 　　对撞机又作为同步辐射装置，在凝聚态物理、材料科学、地球科学、化学化工、环境科学、生物医学、微电子技术、微机械技术和考古等应用研究领域取得了一大批骄人的成果。 　　利用同步辐射光对高温超导材料进行的深入研究，对世界上最大尺寸的碳60晶体以及X射线光刻技术的研究均取得重要突破。在微机械技术方面，制成直径仅4毫米超

B 考点：专题：直线运动规律专题．分析：路程是标量，大小等于运动轨迹的长度．位移是矢量，大小等于初末位置间的距离，与运动路线无关．位移是矢量，大小等于初末位置间的距离．转了3圈回到原位置，故位移为零，最大路程等于转3圈轨迹的长度，即s=3×2πR=6πR．故B正确，A、C、D错误．故选B．点评：解决本题的关键知道路程是标量，大小等于运动轨迹的长度．位移是矢量，大小等于初末位置间的距离，与运动路线无关．

电子运动一周用的时间：t=sv=2403×107=8×10-6s，I=Qt，则电量为：Q=It=0.01A×8×10-6s=8×10-8C，在整个环中运行的电子数目：n=8×10?81.6×10?19=5×1011个．故选：B．

对撞机是在高能同步加速器基础上发展起来的一种装置，其主要作用是积累并加速相继由前级加速器注入的两束粒子流，到一定束流强度及一定能量时使其在相向运动状态下进行对撞，以产生足够高的相互作用反应率，从而便于测量。对撞机是测量高能粒子实验的仪器，目的是要发现‘新物理-新粒子"，包括场能效粒子-超对称粒子-超额维度量子等。同时对撞机也是一种‘粒子机制"的规律，是超出‘粒子标准模型"以外的新物理-新粒子探索，并自然界在存在着‘正负电子对撞机体"和‘中子与电子的非常规耦合"体制机制。所以；对撞机在高能粒子物理-凝聚态-粒子天体物理有很重要的建造意义。

电子转一圈的时间为：t=sv=2403×107s=8×10-6s．整个环中电子的电量为：Q=It=10×10-3×8×10-6C=8×10-8C．所以电子的数目为：n=Qe=8×10?81.6×10?19C=5×1011C．故A正确，B、C、D错误．故选：A．

A 试题分析：圆形轨道内的电子运动一周的时间 电流定义为单位时间通过某一横截面的电荷量，即 ，那么电荷量 ，运动一周的时间内，通过的电荷量即所以电子的电荷量，所有电子数目 ，选项A对。

电流是10毫安，即每秒通过0.01库伦电荷，240米的轨道，1个电子以1/10光速流动，每秒将通过该轨道截面125000次，即1个电子能产生125000*1.6*10^-19=2*10^-14库伦电荷，则0.01库伦电荷需要电子数目为0.01/2*10^-14=5*10^11个电子

图上百度可以看见，利用带电粒子在磁场中加速到接近光速的极大速度，让后去撞击。

它将是世界上最大、能量最高的粒子加速器，是一种将质子加速对撞的高能物理设备，英文名称为LHC(Large Hadron Collider)。它是一个圆形加速器，深埋于地下100米，它的环状隧道有 27 公里长，因此走完全程要花４个多小时。你可以将百慕大、摩纳哥和４个梵蒂冈塞进它所占的区域内。近期，大型强子对撞机将投入使用。　　位置：　　它坐落于在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心（又名欧洲粒子物理实验室），横跨法国和瑞士的边境。　　它有什么用途？　　大型强子对撞机将两束质子分别加速到7TeV（7万亿电子伏特）的极高能量状态，并使之对撞。其能量状态可与宇宙大爆炸后不久的状态相比。粒子物理学家将利用质子碰撞后的产物探索物理现象，例如，寻找标准模型预言的希格斯粒子、探索超对称、额外维等超出标准模型的新物理。　　它为什么这么大？　　事实上，你应该问为什么它这么小。答案是为了节省成本。物理学家们没有开凿一条昂贵的新隧道来容纳新的对撞机，而是决定拆掉原来安置在欧洲原子核研究中心的正负电子加速器，代之以建造大型强子对撞机所需要的５万吨设备。当两个质子束在环形隧道中沿着反方向运动的时候，强大的电场使它们的能量急剧增加。这些粒子每运行一圈，就会获得更多的能量。要保持如此高能量的质子束继续运行需要非常强大的磁场。这么强的磁场是由冷却到接近绝对零度的超导电磁体产生的。　　谁在为它工作？　　来自大约 80 个国家的 600 名科学家和工程师。　　成本：　　大约 25 亿 美元。　　后继者：　　即使大型强子对撞机还在建设中，那也没有阻止物理学家们考虑下一个大型粒子加速器。他们最希望建造的是一个 30 公里长的机器，它能以至少 ５千亿电子伏 的能量将电子和正电子一起粉碎。　　我国在1988年建成了北京正负电子对撞机；欧洲核子研究中心的正负电子对撞机是当今世上能量最大的对撞机，其能量为100GeV，主加速器周长为27km目前正在建造的大型强子(质子-质子)对撞机。能量高达16TeV。

如果象楼上各位说的那样,只放出光,那么我们国家花那么大财力建造正负电子对撞机 就没有什么意义了. 总体来讲,一对正反粒子相遇,会发生湮灭并产生新的一对正反粒子.但这个过程会因为相遇的正反粒子所具有的动能的不同而不同.以正负电子为例： 当它们相遇时,如果动能几乎为0,则质量转化为能量,电子消失,产生一对伽玛光子.每个光子的能量与每个电子的静止质量能几乎相同.即 511 keV.（注意：光子的反粒子是其本身） 而当二者相遇时具有较大动能的情况下,不会发生上面的发光现象.如果动能不是非常之大,则依然维持在正负电子的状态.而如果动能足够大的话,则可以发生电子的动能转化为质量的现象.正负电子湮灭后产生具有比电子质量更大的一对正反粒子,例如μ介子等. 通过调节电子的动能,可以产生不同质量的新的正反粒子,这才是正负电子对撞机的科学意义所在.

具体机理十分复杂.简单的告诉你,顾名思义,就是利用磁场(不是电场)将粒子加速到接近光速的极大速度,再去轰击其他粒子,以将本来难以分割的微小粒子碎列开来,以研究其内部结构及性质的庞大装置.通常有直线与环型两种.

假设单位长度有电子n个，对某一横截面，t 时间内通过电子数为n*v*t，电量为n*v*t*e,有电流定义，i=q/t,得i=n*v*e,其中i,v,e已知，可求得n，再乘以环的周长便是电子总数了！