這台超靈敏小型回旋加速器質譜計是國際首創的用高次倍頻三角波電加速的負離子回旋加速器質譜計,它在保證超靈敏度分析和超微量分析兩個特性基礎上,還具有結構簡潔、功耗小(12KW)、能量低(50KeV)、沒有放射性汙染等優點。其探測的豐度靈敏度在10—12~10—15範圍,相當於探測極限可達到10—18~10—21摩爾。它的成功開創了中國首建無國際先例的加速器——新穎回旋加速器的先河,使中國在回旋型加速器質譜計研製技術上保持國際領先水平,在國際加速器質譜計會議上被譽為“回旋加速器質譜計的複蘇”,並被列為加速器質譜計發展的一個新方向。
“神光”高功率激光裝置建成
“神光”係列激光裝置是慣性約束聚變(ICF)激光驅動器,是傳統大型強激光和激光核聚變驅動技術的代表。
在王塗昌、王大珩的指導下,中國科學院和中國工程物理研究院從20世紀80年代開始聯合攻關,承擔了“神光”係列激光係統的研製,取得了國際矚目的成就。其中,“神光—I”激光裝置於1986年建成,輸出功率2萬億瓦,達到國際同類裝置的先進水平。“神光—I”連續運行8年,在ICF和X射線激光等前沿領域取得了一批國際一流水平的物理成果。90年代又研製了規模擴大4倍、性能更為先進的“神光—II”裝置,並於2001年12月28日通過了驗收與鑒定。“神光—II”裝置是當前國內規模最大、國際上為數不多的高性能高功率釹玻璃激光裝置,是“十五”或更長時間內我國慣性約束聚變(ICF)領域開展科學研究的重要實驗平台。它釋放的巨大能量及在實驗中產生的極端物理條件,對基礎科學研究、高技術應用和確保國家安全的新技術的推出,均有重大意義。“神光—II”裝置技術先進、工程複雜性大、總體性能優良,研製過程中采用了國產高性能元器件,提出並采用了多項創新技術,獨立自主地解決了一係列關鍵的科學技術問題。“神光—II”裝置的各項技術指標達到並部分超過了預定的要求,總體性能達到國際同類裝置的先進水平。它的建成標誌著我國在這一領域的有關高新技術綜合能力上了一個新台階。標誌我國高功率激光科研和激光核聚變研究已進入世界先進行列。1995年,“863計劃”立項開始研製跨世紀的巨型激光驅動器——“神光—III”裝置,總體設計和關鍵技術研究已取得一係列高水平的成果。
“神光”係列高功率大型激光裝置的建成是我國激光技術發展史上一項重大成就,標誌著我國已成為具有高功率激光裝置綜合研製能力的少數幾個國家之一。
北京正負電子對撞機
北京正負電子對撞機是1983年列人國家重點工程的科研項目之一。中國科學院高能物理研究所會同多方力量在充分吸取世界先進技術的基礎上,僅用四年時間,就出色地完成了對撞機的設計、研製、生產、安裝、調試任務。1988年10月19日,中國第一座高能加速器——北京正負電子對撞機首次對撞成功。它能一次對撞成功,表明對撞機的各種設備、部件的質量、安裝調試的水平在世界上也屬一流。
建成後的北京正負電子對撞機,是一台可以使正、負電子束,在同一儲存環裏沿著相反的方向加速,並在指定地點發生對頭碰撞的巨型機器。正負電子的能量各為22億至28億電子伏。這台大型電子對撞機建築在地下6米深的隧道內,由電子注人器、儲存環、探測器及數據處理中心、同步輻射區等主要部分組成。在長達240米的儲存環裏,電子與質子(正電子)的速度被加快到接近於光速,並在加速過程中相互撞擊,由此產生各種效應,可以為科學家探索物質基元的奧秘提供線索,可以用來研究比質子和中子更深一個層次的誇克,特別是粲粒子的相互作用和運動規律。此外,由於電子或質子做高速圓周運動時,有很強的光伴隨著放出,這種同步輻射是一種理想的光源,它可廣泛地用於固體物理、表麵科學、生命科學、微電子學等的研究和應用。
北京正負電子對撞機的建成,是我國繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛星上天後,在高科技領域的又一重大突破性成就,使中國成為繼美國、瑞士、日本之後第四個擁有這種先進設備的國家。根據它同時具有粒子物理和同步輻射應用研究的特點,北京正負電子對撞機國家實驗室對外開放,成為跨部門、跨學科共同享用的實驗研究基地,為中國粒子物理和同步輻射應用研究開辟了廣闊的前景,揭開了中國高能物理研究的新篇章。我國科學家在這台加速器上不斷取得新的科學成果,其中有一些是國際粒子物理界都公認的取得的最重要的成果之一。這項工程被認為是中國科技史上最大的科研工程,創造了建設速度快、投資省、質量好、水平高的奇跡。