新春走基層丨如果實(shí)驗(yàn)不停止 他們就沒有節(jié)假日

2022-02-05 20:32:42 來源: 科技日?qǐng)?bào) 作者: 陸成寬

科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬

“大年初四晚8點(diǎn)開始,我在對(duì)撞機(jī)直線段值夜班。凌晨的時(shí)候,聽到了一次硬件故障報(bào)警聲,我確認(rèn)了故障原因后,設(shè)備很快自動(dòng)恢復(fù)正常?!边@是新年過后,中科院高能物理研究所助理研究員魏彥茹第一次值夜班,期間她一直關(guān)注著直線部分的硬件狀態(tài),以確保第二天的電子束流注入能夠正常進(jìn)行。

發(fā)現(xiàn)新粒子是高能物理學(xué)家共同追求的目標(biāo)。尋找新粒子的一個(gè)重要方法就是把粒子束流加速到接近光速的高能量并進(jìn)行對(duì)撞,而這需要借助巨大的科學(xué)裝置完成,它就是對(duì)撞機(jī)。

“我們正在做的實(shí)驗(yàn),是利用北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)開展陶-粲物理研究,探索物質(zhì)構(gòu)成的最小單元?!蔽簭┤阏f。

進(jìn)入北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)主控大廳,不斷閃爍的對(duì)撞機(jī)重大改造工程實(shí)景沙盤格外引人注目。從沙盤模型上看,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的外形像一支碩大的羽毛球拍,由四大部分組成,包括注入器、儲(chǔ)存環(huán)、北京譜儀以及北京同步輻射裝置。

這個(gè)巨大羽毛球拍的球拍把是長202米的直線加速器,即注入器,為儲(chǔ)存環(huán)提供正負(fù)電子束流;球拍框是周長240米的環(huán)形加速器,即儲(chǔ)存環(huán),正負(fù)電子在這里儲(chǔ)存、對(duì)撞;北京譜儀位于球拍的頂端,相當(dāng)于北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的“眼睛”,用于捕獲對(duì)撞產(chǎn)生的次級(jí)帶電粒子和中性粒子的信息,重建對(duì)撞過程,從而研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),揭開宇宙的奧秘;而同步輻射裝置則位于儲(chǔ)存環(huán)的周圍,主要是提供同步輻射光,用于同步輻射研究。

簡單地說,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)就是一臺(tái)用于高能物理研究的實(shí)驗(yàn)裝置,一直在重復(fù)進(jìn)行“對(duì)撞、新粒子誕生”這個(gè)過程。

“對(duì)撞機(jī)的實(shí)驗(yàn)一旦開始,就需要晝夜不停,無論放假或節(jié)日,每天24小時(shí)運(yùn)行,直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。實(shí)驗(yàn)過程中,我們白班夜班倒,每一班至少需要26人值守?!蔽簭┤憬榻B。

多數(shù)時(shí)間,魏彥茹都在中央控制室值班,這里一般需要兩個(gè)人?!爸蛋嗥陂g,我們得一直盯著控制屏,一個(gè)小時(shí)左右就要完成一次正負(fù)電子束流的注入,注入完成后,還得一直關(guān)注并隨時(shí)調(diào)整電子束流的狀態(tài)和亮度,同時(shí),如果有故障,還需要及時(shí)處理。即使是吃飯時(shí)間,我們也不能離開,都是食堂工作人員送過來。”魏彥茹說。

對(duì)于春節(jié)期間加班,魏彥茹的家人也都很支持?!按汗?jié)期間,我們的實(shí)驗(yàn)正常運(yùn)行,我們根據(jù)工作安排正常值班,這是要完成的工作,他們了解我的工作性質(zhì)?!闭f到加班,魏彥茹很平靜。

有人曾把北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)形象地比喻為“超級(jí)粒子大炮”。其工作原理就像兩輛車在不同的軌道相向行駛,并不停地加速,當(dāng)速度達(dá)到接近光速時(shí),調(diào)整軌道使得其在指定位置對(duì)撞,此時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的“碎片”,而這些“碎片”就是物理學(xué)家所要研究的次級(jí)粒子。

它是利用兩個(gè)相向而行的正負(fù)電子束流進(jìn)行對(duì)撞,利用巨大的相互作用能量,探究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)?!蔽簭┤阏f,物理學(xué)家的工作就是從實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)中分析出次級(jí)粒子的電荷、動(dòng)量、能量等特性參數(shù),從而揭開微觀世界的奧秘。

(視頻拍攝:科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬 剪輯:實(shí)習(xí)記者 孫明源)

責(zé)任編輯: 李夢一