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    加速器的發展簡史

    1919年英國科學家盧瑟福(E.Rutherford)用天然放射源中能量為幾個MeV、速度為2×109厘米/秒的高速α 粒子束(即氦核)作為“炮彈”,轟擊厚度僅為0.0004厘米的金屬箔的“靶”,實現了人類科學史上第一次人工核反應。利用靶后放置的硫化鋅熒光屏測得了粒子散射的分布,發現原子核本身有結構,從而激發了人們尋求更高能量的粒子來作為“炮彈”的愿望。 靜電加速器(1928年)、回旋加速器(1929年)、倍壓加速器(1932年)等不同設想幾乎在同一時期提了出來,并先后建成了一批加速裝置。 1932年美國科學家柯克羅夫特(J.D.Cockcroft,左一)和愛爾蘭科學家沃爾頓(E.T.S.Walton,左二)建造成世界上第一臺直流加速器——命名為柯克羅夫特-沃爾頓直流高壓加速器,以能量為0.4MeV的質子束轟擊鋰靶,得到α 粒子和氦的核反應實驗。這是歷史上第一次用人工加速粒子實現的核反應,因此獲得了1951年......閱讀全文

    加速器非核應用(二)

    放射療法的一個重要發展,是從多個方向將束流或射線照射腫瘤,這樣,腫瘤劑量與健康組織劑量的比例就可以大大提高,在一定程度上彌補了非理想的劑量分布。γ刀、X刀就屬于這個范疇。從劑量分布的角度看,手術開腹時作一次性大劑量照射,殺死手術殘余的靠近重要器官的瘤細胞,可能會對療效有所改進。放療的另一發展途徑是將

    神龍二號直線感應加速器研發紀實

       2015年1月22日,神龍二號裝置國家級科技成果鑒定會現場。窗外,春寒料峭;場內,熱情涌動。  經過包括14位院士在內的鑒定委員會的鑒定:中國工程物理研究院流體物理研究所“成功研制了世界上首臺兆赫茲重復率猝發強流多脈沖直線感應加速器”。“該項目系統復雜,研制難度很大,有重大創新,總體技術處于國

    加速器非核應用(一)

    一、引言帶電粒子加速器(以下簡稱加速器),是研究核物理、高能物理,認識微觀世界的一個主要手段,隨著60余年加速器物理和技術的發展,它衍生出許多不屬于核物理、高能物理研究的非核應用,與國民經濟發生了密切的聯系。目前世界共有約15000臺加速器,其中約1/3用于醫療領域,1/3用于工業領 域。本報告的目

    CERN首次實現質子束驅動的尾波電子加速

       在科幻小說《三體》中,三體人用“智子”干擾人類粒子加速器,以便阻礙地球人的發展。估計在三體人眼中,粒子加速器算得上是人類科技發展最得力的工具了。  一直以來,人類對于升級改造加速器樂此不疲。5月26日凌晨,在歐洲核子研究中心(CERN),新一代加速器——AWAKE項目,在世界上首次通過質子束穿

    遙遠甘肅有一條“龍” 探秘蘭州重離子加速器國家實驗室

       圖為蘭州重離子加速器主環隧道。中國科學院近代物理研究所提供  走近中國大科學工程  《非誠勿擾2》中孫紅雷扮演的李香山,因腳上的“癌中之王”黑色素瘤選擇自殺。如果編劇知曉重離子治癌的功效,電影的結局可能重寫。  “對肺癌、肝癌乃至醫學界最頭疼的黑色素瘤,重離子治療的局部控制率在80%以上。今年

    美激光等離子加速器輸出高質量高能電子束

      激光等離子加速器(LAPs)因其加速空腔的長度可用厘米而不是公里(千米)來計量而被稱為“桌面加速器”。近年來,由于技術的迅速發展,科學家有望開發出新型實用的激光等離子加速器。與當今傳統的加速器相比,激光等離子加速器不僅造價十分低廉,而且對土地和環境的影響要小得多。“體形”差異甚大

    一介書生陳佳洱:打開北大通往世界一流大學的門

      他與兩彈一星、夏商周斷代工程這樣的國家大手筆緊密聯系在一起;   他打開了北大通往世界一流大學的大門 人物小檔案 陳佳洱,著名物理學家,中國科學院院士、第三世界科學院院士,北京大學教授。1996年至1999年任北京大學校長,1999年至2003年任國家自然科學基金委員會主任、黨組書記。

    蘭州重離子加速器:物理學家的“金剛鉆”

       “束流是強大的工具,如果科研工作者是匠人,蘭州重離子加速器提供的束流就是我們的‘金剛鉆’。”中科院近代物理研究所研究員張玉虎說。  利用這個“金剛鉆”,科學家們研發出重離子治癌裝置、精確稱重原子核、合成新核素、培育更優品種的農作物……近日,《中國科學報》記者走進大科學裝置——蘭州重離子加速器,

    科學家研發微型粒子加速器 體積僅相當鞋盒大小

      借助激光和“芯片上的加速器”設計理念,科學家將能在鞋盒大小的區域進行實驗,用于探索平行宇宙和搜尋“上帝粒子”。圖中是三個“芯片上的加速器”。  斯坦福研究小組將找到最佳方法干擾芯片中的激光功率,產生電子并引導其運動,將電子束直徑縮小1000倍。SLAC國家加速器實驗室及其它兩個國家實驗室將致力于

    我國超導直線加速器實現質子束10毫安穩定運行

       大年三十,就在家家戶戶都忙著拍全家福時,中國科學院近代物理研究所(簡稱近物所)超導直線加速器團隊成員也排排站好,面向鏡頭比劃出象征著勝利的大拇指。  他們身后的紅色電子屏上寫著:“2021年2月11日5:16,ADS超導直線加速器樣機(CAFE)成功加速10.3mA連續波質子束,超過設計指標!

    “吃干榨凈”核廢料!

      前不久,中國科學院兩大科學裝置項目總部區工程在廣東省惠州市開工。按計劃,強流重離子加速器(HIAF)和加速器驅動嬗變研究裝置(CIADS)這兩臺“國之重器”,將在2021年中建成。建成后,有望成為世界最先進的核物理研究裝置,并帶動形成國際領先的核物理研究中心。  其中,CIADS作為我國加速器驅

    中科院國際科技合作獎黑川真一:中日友誼加速器

      黑川真一是國際知名的加速器專家。但讓人們記住這個日本人的,不僅是他頭上各種各樣的光環,還有他與中國濃得化不開的緣分。我的中國心  黑川真一出生在中國的齊齊哈爾。從小受到中國文化的熏陶,黑川真一對中國和中華文化一直抱有深厚的感情。  “我與黑川第一次近距離接觸,是在1990年的第四次中日

    歐洲粒子物理新政的全球化策略

    新的歐洲粒子物理計劃提出了未來直線對撞機的國際化合作路線。圖片來源:KEK  更新后的歐洲粒子物理計劃,或許為該領域的研究提供了一個全球化的方向。  歐洲粒子物理計劃曾經僅為歐洲的物理學家提供研究方向;而5月30日出臺的更新后的歐洲粒子物理計劃,或許為該領域的研究提供了一個

    討論:太先進無法展示?核能新技術ADS靠譜嗎

    我平時很少上網,在同事的推薦下,在網上看到北大物理學院雷奕安副教授的一篇太過先進,無法展示?!核能新技術ADS真的靠譜嗎的評述性文章,前幾句話是前不久,網絡和朋友圈被一條消息刷屏,稱中國在核能應用技術上取得重大突破,并且太過先進,無法展示。這項技術叫做加速器驅動次臨界系統(ADS),我以前關注

    我國強流高功率質子加速器創世界紀錄

       近日,記者從中國科學院近代物理研究所獲悉,該所獨立自主研制的加速器驅動次臨界系統(ADS)超導直線加速器樣機在國際上首次實現束流強度10毫安連續波質子束176千瓦運行指標,并于2月12日凌晨2:20,實現10毫安束流穩定運行。事實上,采用全超導直線加速器加速5毫安以上連續波質子束此前從未在國際

    “白手起家”的科學大師

      在生命的最后歲月中,謝家麟把僅剩的一點點精力都留給了“粒子加速器”。他堅持看英文專著和學術論文,85歲時還向學生推薦《自然》雜志上最新的文章;邁過90歲的門檻,他每周一仍拄著拐杖,去中科院高能所“問問所里最新的科研進展”;就在上個月底,96歲的他還參加了所里的院士座談會,用略快的語速暢談著“高能

    高能所組織召開BEPC第十五屆年會

      8月19日至21日,北京正負電子對撞機(BEPC)第十五屆年會在北京市郊順義區召開。來自高能所加速器中心、實驗物理中心、多學科中心、通用運行部、所工廠、各相關職能處室,以及中國科技大學國家同步輻射實驗室、中國科學院近代物理研究所、中國科學院上海應用物理研究所等單位的一百多位代表參加

    加速器物理學家方守賢院士逝世

      我國著名加速器物理學家,中國共產黨黨員,第八、九屆全國政協委員,中國科學院院士,我國第一臺大科學裝置北京正負電子對撞機工程經理,北京正負電子對撞機國家實驗室原主任,中國粒子加速器學會前理事長,中國科學院高能物理研究所原所長、研究員方守賢先生因病于2020年1月19日9時31分在北京逝世,享年87

    世界上第一臺x射線激光誕生于

      1 X 射線光源與自由電子激光  光源是推動人類文明發展的利器,光源的每一次進步都極大地增強了人們認識和改變未知世界的能力并有力地推動了科學和技術的發展。X射線光源是人們觀測物體內部結構、在分子與原子尺度上探測與認識物質內部微觀構造與動態過程的不可替代的尖端裝備。17 世紀初人類發明了望遠鏡和顯

    強流質子超導直線加速器原型樣機連續波質子束成功出束

      11月24日,中國科學院戰略性先導科技專項“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統”(簡稱ADS專項)取得核心技術重大突破,中科院近代物理研究所研制的強流質子超導直線加速器低能段原型樣機,成功引出了能量2.68MeV、最大流強3.6mA的連續波質子束,束流功率達到9.6kW。這是目前國際上連續束運行

    Nature:核醫學檢驗面臨的困境

      由于核醫學應用暴露出了一系列問題,所以很多醫療器械生產企業都在想辦法開發不依賴核反應(nuclear reactor)的醫療設備。   2009 年,有兩個研究用核反應堆被關閉,進行修理和維護。這一點也不奇怪,因為這兩個核反應堆已經運行了50多年。可是這兩個核反應堆卻為全世界提供了絕大部分

    夏佳文院士:扎根西北 “加速”世界

      1964年7月17日出生于重慶涪陵。中國工程院院士,中國科學院近代物理研究所副所長。我國重離子加速器的學術帶頭人,HIRFL-CSR工程總工程師,加速器物理及技術總負責人。現為中國核學會副秘書長、中國輻射物理學會副理事長、中國粒子加速器學會常務理事。入選1998年度中國科學院“百人計劃”,200

    EMMA粒子加速器在英國啟動

      位于英國的EMMA。   如果你對于粒子加速器只有一件事有把握,那肯定是它們高昂的造價。位于歐洲粒子物理研究所(CERN)、斥資30億歐元的大型強子對撞機便是一個最極端的例子。   然而,在天平的另一端,也許有一家醫院會希望能用一臺加速器產生的質子束治療癌癥患者,而這只需

    謝家麟:創新是沒有終點的旅程

      1920年生于黑龍江省哈爾濱市,1943年畢業于燕京大學物理系,1951年在美國斯坦福大學獲博士學位。1955年,他回到祖國,曾擔任高能物理研究所副所長、“八七工程”加速器總設計師、北京正負電子對撞機總設計師和工程經理、國家863高技術主題專家組顧問,1980年當選為中國科學院學部委員(院士)。

    蘭州重離子加速器國家實驗室成果調查

      “如果科研人員是工匠,那蘭州醫用重離子加速器提供的束流就是我們治療癌癥的‘金剛鉆’。”在中國科學院近代物理研究所科研人員看來,我國自主研發的醫用重離子加速器將終結腫瘤患者放射治療長期依賴國外技術設備的時代。  我國科學家自主研發治癌“利器”  1991年8月,國家批準成立蘭州重離子加速器國家實驗

    國際同位素與輻射技術發展的現狀與趨勢

    同位素與輻射技術是指利用核發出的以及加速器產生的粒子和射線,與物質相互作用來研究和改造物質的技術,是核技術的重要組成部分,是當代重要的尖端技術之一。 同位素與輻射技術的應用幾乎涵蓋了國民經濟的各個領域,特別是放射性同位素應用,在醫學、農學、脈沖功率應用和核測試分析中應用尤為引人注目。&nb

    中科院專家反駁楊振寧:中國建造大型對撞機正當其時

      9月4日,《知識分子》刊發了楊振寧先生的文章《中國今天不宜建造超大對撞機》,作為正在高能物理一線從事實驗工作的科學家、現任中國科學院高能物理研究所所長,我不能同意他的觀點。  (一)楊先生反對的第一點理由是造大型加速器是無底洞。這里涉及三個問題,一個是SSC為什么失敗?第二是中國的大型加速器需要

    清華大學近期Nature子刊、Science兩連擊!

        近日,清華大學工程物理系黃文會,顏立新團隊完成了世界上首次相對論電子束的級聯太赫茲加速方案的原理性驗證實驗,實現了太赫茲波對相對論電子束的兩級級聯加速,將太赫茲加速領域的加速梯度和能量增益提高了一個量級。該成果填補了長期以來在太赫茲加速在高能段的技術空白,驗證了一條切實可行的高能量太赫茲加速

    第十九屆回旋加速器及應用國際會議在蘭州召開

      第19屆回旋加速器及應用國際會議(The 19th International Conference on Cyclotrons and Their Applications)于9月6日至10日在蘭州召開。會議由中科院近代物理研究所主辦,來自21個國家、50多所研究機構的170多

    院士專家建言柴達木循環經濟發展

       出了蘭州火車站,沿著天水南路一路向北,走上天水中路,經過蘭州大學,遠遠地能望見蘭州飯店。蘭州飯店的對面,立著一棟簡易的寫字樓,上面寫著幾個藍色的大字——中科院近代物理所。  60年前,這個研究所只有一棟3層的小樓,研究人員全部到齊剛好坐滿一個小會議室。60年后,這里擁有了14個研究實驗平臺,在

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