為了適應世界高能物理的飛速發展對對撞機性能的更高要求,我國於2004年1月8日全麵實施北京正負電子對撞機重大改造工程。科學家將采用當今世界上最先進的雙環叉對撞技術“改造”對撞機,即在對撞機現有的儲存環內增建一個儲存環,使得正負電子分別在各自的儲存環內運動,在對撞區實現對撞。正電子和負電子對撞的束團數目從單環時的1對增加到97對,連同其他技術措施,將使對撞機的重要參數之一——亮度——在目前水平上提高約100倍。改造後的北京正負電子對撞機將在世界同類型裝置中繼續保持領先地位,屆時將成為國際上最先進的雙環對撞機之一。
重離子加速器
1988年12月12日,中國最大的重離子加速器在蘭州建成,並引出碳離子束。這是中國高科技領域取得的又一重大成就。它的建成將為中國重離子物理基礎研究和應用研究提供重要手段,標誌著中國的回旋加速技術已進入國際先進行列。
重離子物理是60年代末由原子核物理開拓出的一個蓬勃發展的新領域,在其他學科,如原子物理、生命科學、材料科學。新能源研究等,重離子束亦顯示出日益重要的應用前景並形成了諸多重要的交叉學科。70年代初,中國科學院蘭州近代物理研究所將1.5米回旋加速器改建為重離子加速器,初步開展了重離子物理基礎研究和應用研究。後來又提出了建造大型重離子加速器的設想。方案經過論證和初步物理設計,於1997年11月被列為國家重點科研項目動工興建。它的建設受到國家的高度重視和支持,全國100多個單位參與了設計、製造和安裝,所有部件全部是中國生產的。建成後的重離子加速器係統由注入器、主加器、8個實驗終端和前後束流輸運線組成,可加速元素周期表鉬之前的73種元素的離子,是中國能量最高、加速離於種失最多。規模最大的重離子加速器,其主要技術指標達到國際先進水平,國外也隻有法國和日本建成了這樣的加速器。
重離子加速器的工作原理可以形象地比喻為用一個原子核作為炮彈,用另一個原子核作為靶子,轟擊後如果形成新的原子核,就產生了一種新的物質。用重離子加速器產生的重離子轟擊原子核,可以幫助人們揭示物理結構和運動的奧秘:經重離子柬輻射可以改變材料的性能,改變生物遺傳特性,在原子物理、分子物、固體物理、材料科學、輻射生物學方麵都具有廣闊的應用前景。
重離子加速器的建設是涉及多學科專業的綜合性科學技術c在蘭州重離子加速器建成後,根據國際重離子加速器技術發展趨勢和開展原子物理前沿領域研究的實際需要,2000年,我國又決定在蘭州重離子加速器上續建電子冷卻存儲環(cRS)重大科學工程。目前該工程進展順利,現已完成注入線和主環全部設備的加工。安裝等工作,預計2004年年底可以主環聯調。
激光尺
激光是一把好“尺子”,用起來得心應手,精巧準確。用激光的波長當尺,從理論上推算,可以比氪86同位素燈準確100萬倍。1969年用激光測量到的地球和月球之間的距離,為38萬多千米,誤差隻有幾米。所以1983年10月,聯合國度量組織在巴黎舉行會議,規定了新的“米”的定義,即把光在真空中7299792458秒所走的距離定為一個標準米。近幾年來,各種激光尺已經相繼問世,如激光比長儀、激光二坐標儀等等。
2003年,我國第一台利用自主科研成果研製的納米量級激光器測尺在清華大學完成。
這台長不過30厘米的小小激光尺,能夠精確地測出物體在12毫米到79納米之間的位移、膨脹和伸縮的變化情況。它的測量精度可以達到一根頭發絲直徑的1/800,比傳統的測量儀器的精度提高了100倍以上,對於提高精密機械零部件的測量、加工精度,以及保障橋梁、水壩等建築物的施工安全等方麵具有重要意義。
我國在研製這種納米激光尺中首次應用了我國首創的激光雙頻技術,具有完全的自主知識產權。與國外同精度的激光幹涉儀器相比,無論是重量、體積都成倍減少,成本也大大降低。
大視野動態體視投影圖
人的雙眼處於不同的空間位置,在看物體時,出現在左右視網膜上的一對物象既相似又有差異,這個“圖對”的差異叫視差。大腦皮層根據視差和其他條件才能感受到物體的立體形象。傳統的圖畫、照片、工程圖等平麵圖像由於不能在人的視網膜上形成視差,所以盡管形象逼真也不會產生躍出紙麵的立體圖形。