北京正负电子对撞机装置(BEPC)

lou-01.jpg (95776 字节)

北京正负电子对撞机国家实验室外景  

BEPC1989年初开始运行,一部分时间工作在J/y能区,到20005月已收集到25000J/y事例,并进行数据分析。
1991
111日到1992120日,测得了t 轻子质量。
BEPC
储存环在2.0GeV能量时,工作在同步辐射专用模式,束流性能达到了设计要求。
这里是对国内外开放的国家同步辐射实验室。  

bepc15-01.jpg (36800 字节)

正负电子在加速器中运行轨迹示意图 

BEPC的外形很象一个巨大的羽毛球拍。200米长的注入器,可以把正负电子束流加速到1.1-1.4GeV。由注入器输出的正负电子束流经东西两条输运线分别传送到储存环的注入口。在储存环上有南北两个对撞点,目前只在南面的对撞点安装有大型探测器—北京谱仪。在储存环南区的东西两侧是同步辐射实验室。由储存环外侧的三个同步辐射前端区引出七条光束线,建成九个实验站。开展了包括X射线形貌、X荧光、EXAFS、漫散射、小角度散射、衍射、光电子谱、生物光谱和光刻等方面的研究。  

contro-01.jpg (93102 字节)

北京正负电子对撞机总控制中心 

由中央主机(电子计算机)、彩色图像监视器、触摸屏、程控旋钮组成的中央控制台,设备参数通过各转换器,接口机箱与主机连接,有丰富的软件系统,可以将实时采集到的几千个信号以每秒2-3次的速率送往数据库。操作人员在中央控制室可以随时了解到各部件运行参数的变化,及时进行控制。  

zhu-01.jpg (106398 字节)

1.1-1.4 GeV 注入器—产生并加速正负电子的电子直线加速器

注入器是一台可将正负电子加速到1.1-1.4 GeV的直线加速器,由56节长3.05米的盘荷波导加速管和一些聚焦节组成,全长202米。毫微秒电子枪的发射电流为5安培。注入器输出负电子束流强约为600毫安,正电子束流强达到了9毫安。  

zheng-E-01.jpg (134027 字节)

正电子源 

正电子源在第7、8节加速管处,打靶能量为150 MeV ,用磁压缩系统收集正电子。  

linac9-01.jpg (47456 字节)

速调管大厅中的速调管和调制器

这里是注入器的微波功率源系统,安装有16套高功率速调管及其脉冲调制器和13套能量倍增器。  

zhu-contro-01.jpg (93187 字节)

注入器本地控制室  

bepc4-01.jpg (104198 字节)

输运线正负电子分岔区

输运线由30米长的公用段和各约为90米长的东西线组成。

东线是负电子输运线,西线是正电子输运线。  

suyun-zhu-01.jpg (131901 字节)

输运线注入段

输运线末端约22.8米的注入段是垂直方向的偏转系统。

注入器与储存环水平面之间的高度差约为3米。 

ring-zhu-01.jpg (128865 字节)

输运线注入区的电流冲击板

储存环的注入系统由三组合的电流冲击板组成。在注入点上安装有切割宽度为7毫米的铁切割器。  

bepc14-01.jpg (107268 字节)

储存环的一段

储存环的周长为240.4米,分成四个像限。东西侧直线节为注入节,南北侧直线节为对撞区。装有弯转磁铁44块,聚焦磁铁68块,六极校正磁铁36块,还有30多块其它校正磁铁以及各种测量探头、真空盒及其接口等。  

bepc5-01.jpg (128783 字节)

安装在储存环上的高频腔

在北对撞区的两侧,各有一个高频站。高频腔是电子和负电子的加速站,使电子穿过时受到电场力的作用。它的工作频率为200兆赫。  

BES-01.jpg (136705 字节)

北京谱仪

北京谱仪安装在储存环南对撞点上。谱仪总重量为500多吨,长约6米,高和宽各7米。中心漂移室、主漂移室、簇射计数器和飞行时间计数器置于4000高斯的螺旋线磁场中。谱仪的外围是缪子探测器。  

BES-jie1.jpg (46936 字节)

北京谱仪剖面图A  

BES-jie2.jpg (68084 字节)

北京谱仪剖面图B  

BES-dianzi.jpg (96546 字节)

北京谱仪的电子学系统

这里是计数器厅,探测器获取的次级粒子的信息进入由几万个信号道组成的毫微秒电子学系统进行判选和处理。  

contro-all-01.jpg (92686 字节)

北京谱仪控制室

在谱仪控制台的屏幕上显示出探测器中粒子的径迹。在这里可以对探测到的粒子信息进行记录和在线分析。  

bepc8T-01.jpg (50597 字节)

τ质量、探测器探测效率和最大似然函数值的三维图像  

北京谱仪从1991111日至199212日,进行了τ 轻子质量测量的数据获取工作,经过数据分析得到的τ质量值结果与粒子数据表给出的t 质量值相比,纠正了过去τ 轻子质量约7MeV实验偏差,并把精度提高了10倍。此图是τ质量、探测器探测效率和最大似然函数值的三维图像  

T-plan.jpg (30342 字节)

最大似然函数值在τ质量与探测器探测效率平面上的等值图  

jisuan-zx.jpg (57626 字节)

计算中心主机房

计算中心的规模相当于15台VAX11/780计算机的计算能力,用于分析处理记录在磁带中的粒子信息,提供物理研究。目前已同世界有关高能研究中心建立了通讯网络。

BFEL-01.jpg (78365 字节)

用于自由电子激光研究的30 MeV 电子直线加速器

由高能所研制的北京自由电子激光装置于19935月实现受激辐射,同年12月实现饱和振荡,从而使我国在这一高科技领域跨入国际先进行列,成为继美国、西欧之后又一个获得红外自由电子激光的国家。