超导超级对撞机的简介

发布网友发布时间：2024-04-08 17:13

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热心网友时间：2024-05-15 14:22

历史上最大的科学研究，把质子推进到光速，但由于花费太大，被美国国会在1993年中止研究.理论物理学家已经从标准模型理论上阐述了自然界存在四种力：引力、弱力、电子力和强力（核力），弱力和强力的载体是原子核层次到夸克层次的微粒子。实验物理学家需要通过加速器实验来验证和扩展这些理论。带电粒子加速器是高能物理研究的重要实验工具。加速器的发展经历着从同步加速器到环形加速器再到对撞机的三次*，其质心能量从MeV级到GeV级再朝向TeV发展。美国*从二战结束就开始支持高能物理的研究，并在美国建立了多家加速器实验室。在1978年到1979年召开的一系列未来国际加速器发展的会议上，科学家开始讨论质能达到20TeV的质子对撞机，1982年美国科学家最初提出了超导超级对撞机的设想，1983年秋天美国能源部批准了正式的研究，同年12月开始研究20TeV的对撞机的技术与经济可行性；经过大约150位加速器物理学家和工程师的努力，1984年4月，形成了基于不同类型的超导磁体的三种不同的技术可行性方案，并给出了三种方案的经费预算。1984年秋天，形成了以劳伦斯伯克利实验室为主体的中心设计组，由Maury Tigner 教授领导，由大学研究联合会管理。与此同时，五种不同的磁体的选型设计也交给了加速器领域的其他五家国家实验室如布鲁克文国家实验室、费米国家加速器实验室等）。1985年，磁体选型确定。1986年，约250位科学家与工程师参与的中心设计组完成了核心设计报告。1987年1月，经总统同意，SCC工程正式实施，选址工作开始。1988年，从43个地址申请中，由国家科学院组织专家筛选出7个地址，交给能源部裁决。1988年10月，国会预算管理办公室对SSC进行了研究，发表了“建造SSC的潜在风险与利益”的评估报告，对比其他几项加速器项目后，该报告给出了SSC风险最低的结论。1988年11月，得克萨斯州埃里斯县被确定为最合适的地址。1989年1月，SSC实验室建立，由Roy Schwitter 教授指导和大学研究联合会管理。在实验室负责人的指导下，一系列国际咨询单位也产生了，包括科技*委员会、项目咨询委员会和设备咨询委员会。实验室早期的任务之一是针对地址的方案设计，于1990年7月完成。环境影响报告也相继完成。1991年第一批主体工程在15号工地（磁体研发与测试实验室）动工兴建。围绕主要设备的设计和施工同步推进。整个工程分为四段，第一段环形加速器－低能助推器为600米，第二段中能助推器为10.8公里，前两段都使用电阻磁铁产生磁场；第三段高能助推器为10.8公里，最后一段是87.1公里的对撞环，后两段使用超导磁铁产生磁场。1993年1月，隧道开始施工。到1993年秋天，挖掘了大约23公里的隧道。