大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成，建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动，实现重要科学技术目标的大型设施。大科学装置的科学技术目标必须面向国际科学技术前沿，为国家经济建设、国防建设和社会发展做出战略性、基础性和前瞻性贡献。改革开放以来，我国的各项事业蓬勃发展。

       作为国家持续发展的支撑条件，我国正在建立宏大的创新体系。建立科技基础条件平台是国家创新体系建设中的重要内容，大科学装置则是国家科技基础条件平台的重要组成部分。关键技术是在一个系统或者一个环节或一项技术领域中起到重要作用且不可或缺的环节或技术，可以是技术点，也可以是对某个领域起到至关重要作用的知识。

       8月下旬，中国科学院高能物理研究所召开国家重点研发计划大科学装置专项“高能环形正负电子对撞机关键技术研发和验证”项目中期检查会议。 会上项目负责人汇报了项目中期执行的总体情况。三名研究员分别汇报了项目中加速器、硅径迹探测器、强子量能器3个课题的执行情况。

       环形正负电子对撞机简称CEPC，是一个由中国高能物理学家们在2012年9月提出的、正在规划中的高能粒子加速器项目，用于替换即将到达预期寿命的北京正负电子对撞机。该加速器项目分两步，一期工程为CEPC，能量达到120GeV，可以作为希格斯工厂;二期工程为SppC，能量将达到25~45TeV。是欧洲正在运行的LHC最高能量的7倍。

       利用质心系能量250GeV附近的正负电子对撞产生大量的干净希格斯粒子事例从而精确测量其性质，确认该粒子是否标准模型希格斯玻色子，并通过它深入研究电弱对称性自发破缺机制和质量起源等基本问题，寻找超出标准模型的新物理的线索。

       加速器物理与技术本身也得到了飞速发展，并在医疗、工业、科研、安全检查等方面有了大量的应用。相关的探测器、机械、电子、微波、低温超导、计算机及网络等技术也得到巨大发展。例如欧洲核子中心为解决大型正负电子对撞机上海量高能物理数据的传输问题，发明了WWW网络技术，从根本上改变了人类生活。

       该项建设方案将使用和发展世界上最 先 进的加速器相关技术，如机械、电子、真空、射频微波、低温超导、辐射防护、计算机及网络等技术，可以大大推动相关领域的发展。超高能环形加速器的建设运行和相关研究需用国际化的方式运作、管理，将吸引国内外上万名科学家与工程师参加，形成一个国际化的大型科学研究中心。该研究中心还将聚集一批高新技术企业，进而形成国际科学城，并最终发展成为世界顶级的大型科学研究中心之一。

       强子量能器是测量高能强子(带电的和中性的)的能量，并据此区分强子和其他种类粒子的探测器。它是根据强子级联簇射的特点设计的，通过记录强子级联簇射的次级强子的能量沉积和这种沉积的空间分布，从而测定入射强子(包括中性强子)的能量和入射方向。

       强子量能器与取样型电子光子簇射计数器相似，只是取样的媒质材料和取样厚度的选择不同。强子取样量能器通常选用核吸收长度小而辐射长度适中的材料为簇射媒质，并选择适当的取样厚度 ，使它们不仅对次级强子的取样合理，而且还满足对次级粒子中电磁分量的取样要求。

       用强子量能器通过测量强子簇射在各个取样探测元件中的能量沉积来测量能量，通过分析能量沉积的横向分布重心来确定入射强子的方向，用它不仅可对带电强子进行测量，也可对中性强子进行测量。一个适中规模的强子量能器，其能量的测量范围可以覆盖几个量级。这几点都是磁谱仪无法实现的。随着加速器能量的提高，强子量能器的优点会更突出，它是一种有潜力的高能物理实验的重要设备。

       加速器是一种使带电粒子增加速度(动能)的装置。 加速器可用于原子核实验、放射性医学、放射性化学、放射性同位素的制造、非破坏性探伤等。粒子增加的能量一般都在0.1兆电子伏以上。加速器的种类很多，有回旋加速器、直线加速器、静电加速器、粒子加速器、倍压加速器等。

       加速器是用人工方法把带电粒子加速到较高能量的装置。利用这种装置可以产生各种能量的电子、质子、氘核、α粒子以及其它一些重离子。利用这些直接被加速的带电粒子与物质相作用，还可以产生多种带电的和不带电的次级粒子，像γ粒子、中子及多种介子、超子、反粒子等。当前世界上的加速器大多是能量在100兆电子伏以下的低能加速器，其中除一小部分用于原子核和核工程研究方面外，大部分用于其他方面，象化学、放射生物学、放射医学、固体物理等的基础研究以及工业照相、疾病的诊断和治疗、高纯物质的活化分析、某些工业产品的辐射处理、农产品及其他食品的辐射处理、模拟宇宙辐射和模拟核爆炸等。数年来还利用加速器原理，制成各种类型的离子注入机。以供半导体工业的杂质掺杂而取代热扩散的老工艺。使半导体器件的成品率和各项性能指标大大提高。很多老工艺不能实现的新型器件不断问世，集成电路的集成度因此而大幅度提高。

       固体径迹探测器用绝缘固体材料来记录质量大于质子的带电粒子径迹的探测器。包括云母、石英及各种矿物晶体;玻璃、陶瓷等非晶体;聚碳酸酯、硝酸纤维、醋酸纤维、聚酯等聚合物塑料。固体径迹探测器是20世纪60年代发展起来的，可探测质子、α 粒子、重离子、裂变碎片和宇宙线中的原子核等。

       当这些带电粒子通过固体径迹探测器时，在它们的路径上材料产生辐射损伤，形成一条连续的辐射损伤径迹，这种径迹可用电子显微镜观察到。当把带有辐射损伤径迹的材料放入强酸(如氢氟酸、硝酸和盐酸等)或强碱(如氢氧化钾或氢氧化钠溶液)等蚀刻剂中时，由于材料受到辐射损伤部分的化学活性强，能以较快速度从探测器表面开始与蚀刻剂反应，并溶入蚀刻剂，沿辐射损伤径迹出现一条细长的孔洞或蚀锥。同时蚀刻剂也从各种表面腐蚀探测器材料，但速度要慢得多。于是孔洞直径不断扩大。以上过程称为蚀刻，孔洞即为蚀刻后的径迹。当径迹直径扩大到微米数量级时，就可用光学显微镜观察。

       新闻来源：中国科学院高能物理研究所