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师生出访

应用电磁工程研究所师生受邀访问KEK/J-PARC

发表时间:2017-08-05 发布者:林银洁 陈曲珊 浏览次数:762

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7月19日至27,在日本JST(科学技术振兴机构)樱花项目的资助下,应用电磁工程研究所11名研究生受邀参观访问了日本筑波市的KEK(高能加速器研究机构)和东海村的J-PARC(质子加速器研究综合体)项目,电磁所李小飞博士后任领队。

KEK是世界著名的加速器研究机构,其建造的环形正负电子对撞机KEKB由能量为8GeV的电子与能量为3.5GeV的正电子对撞,通过粒子对撞来测定新粒子的基本参数,过程中产生大量B介子。目前正在建造的SuperKEKB,将对撞亮度提高了40倍,是全球对撞亮度最高的对撞机。亮度是对撞机的重要参数,是指单位时间内截面碰撞发生的频率,也是粒子加速器中粒子对撞数量的测量标准。亮度越高,粒子对撞的几率越大,获得的数据也更多,这也意味着获得新发现的可能更多。SuperKEKB将成为研究高能物理、粒子物理的强大工具。

这是我们第一次亲眼见到如此大规模的加速器装置,站在楼上俯视下方巨大的Belle Ⅱ探测器,心中的震撼难以言表。Belle Ⅱ探测器由原先的Belle探测器升级而成,前置量能器、硅顶点探测器、中央漂移室、切伦科夫计数器、飞行时间计数器、碘化铯电磁量能器、以及K介子与μ子探测器等子探测器由内到外排列,组成了如此巨大的Belle Ⅱ探测器。经由这些子探测器,电子与正子在对撞点对撞后每年产生的约几亿个B介子-反B介子衰变事例以及各式各样的物理反应过程的相关信息将被完整地记录下来。

J-PARC具有一系列世界级的质子加速器及利用该高强度质子束的实验装置,其次级粒子的产生(中子,μ子,中微子的强度均为世界之最)及在相关的广泛科学领域的尖端研究都是独一无二的。高强度的次级粒子束使得许多科学研究从不可能变为可能,打开了令人兴奋的新的研究大门。

在研究员们的带领下,我们穿着统一的防护服,一一佩戴好安全头盔,参观J-PARC的主环(50GeV的同步回旋加速器),在研究员的讲解中发现、学习、领悟,平时看似神秘复杂抽象难懂的加速器,一下子从枯燥无味的书中跳脱出来,淋漓尽致地向我们展现它的美,无数的二极铁、四极铁、六级铁巧妙地组装,小到每一颗精细的螺钉,每一根细小的传输线,都在述说着科学难以言喻的魅力。

由于这是质子加速器,相对于电子加速器而言,所加速的质子磁刚度较大(需要更大的磁场对束团进行弯转),所以所设计的磁铁要大得多。

在参观中微子靶站过程中,陈炜同学向中微子探测实验室研究员询问有关中微子探测器如何保证远距离探测精度及角度控制等问题。中微子振荡是一种新的物理现象,表明中微子有微小的质量,是目前唯一的超出粒子物理标准模型的新物理实验证据。大亚湾中微子实验项目组于2012 年在激烈的国际竞争中率先取得重大成果:发现对应于q13的中微子振荡模式确实存在,并精确测得其振荡幅度sin22q13 约为0.09。

白天的参观学习结束后,为了巩固所学的知识,同学们利用晚上的时间相互分享自己的感悟,交流学习心得。

活动最后,同学们分别根据自己的学习收获作了专题报告,得到参会专家的一致好评,J-PARC中心负责人内藤富士雄教授为学子们颁发了奖状,祝贺他们在此次访学中的精彩表现。

此次日本KEK&J-PARC的参观学习之行,收获超乎我们的想象,不管是亲眼所见的令人震撼的加速器装置,在课本中难以学到的加速器相关的技术知识,还是研究所教授们严谨求真的科学精神以及他们给予我们的各种帮助,都带给我们满满的感动。在依依不舍中,此次樱花之行画上了圆满的句号。

来年精彩继续,希望有更多对加速器感兴趣的同学。

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