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近几年高能加速器的新发展

  • 摘要: 本文从四个方面介绍1966年以来高能加速器的新发展.即强聚焦同步加速器、中高能强流加速器、对撞机和新技术及新加速原理.强聚焦同步加速器是当前高能加速器的主要类型.近年来采用了分离作用强聚焦系统、增强器等新技术,最高能量已提高到400千兆电子伏、设计平均流强达微安级,都比六十年代水平提高十倍多.每千兆电子伏投资约60万美元,为六十年代水平的60%左右.质子强流发展较慢,目前仍依靠二十多年前建成的稳相加速器,平均流强为微安级,最高能量1000兆电子伏.有的正计划改建,把流强提高到十至数十微安.建造中的有两台等时性旋加速器,设计平均流强100微安,能量约500兆电子伏.一台800兆电子伏的质子直线加速器正在总调中,设计流强1毫安.高能强流电子束主要依靠电子直线加速器产生,目前已达22千兆电子伏,平均流强48微安.利用相对运动的两束粒子进行对撞的对撞机是近年来发展较快的加速器类型.由于对撞实验中粒子能量利用率高,是今后进行“超高能”实验的有效方法.目前已经建成的电子正电子对撞机单束能量约2.5千兆电子伏,质子对撞机为26.5千兆电子伏.在加速器方面已广泛采用电子计算机和自动化技术.正在研究中的新技术主要为超导磁体和超导谐振腔,目前正进行部件试验或模型加速器调试.电子环加速器及其他新加速原理还在研究中。目前已讨论建造利用超导磁体的1000、2000直到5000千兆电子伏的质子强聚焦同步加速器及200千兆电子伏的质子对撞机.还有15千兆电子伏的电子正电子对撞机.直线加速器方面正在考虑建造“返航”加速系统把电子直线加速器能量提高到50-60千兆电子伏.建造中的有2千兆电子伏电子超导直线加速器,及计划中的数千兆电子伏的超导质子直线加速器.还讨论建造数十到一百千兆电子伏的电子环加速器。

     

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