郑州人学坝Ｉ：研究生毕业论文第一章引言
第一章引言
１．１课题研究的起源、沿革和目的
北京正负电子对撞机（Ｂ蜘ｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＰｏＳｉ缸Ｄｎｃｏｌｌｉｄｅｒ，简称ＢＥＰｃ）是利用加速后的电子和正电子碰撞的大型仪器。对撞机就是观察微观世界的“显微镜”，粒子探测器就是认识物质结构的一种有效的工具。我国在粒子探测器领域的探索研究从五十年代已开始，到七八十年代已经研制成功一系列粒子探测器，最具代表的就是１９８９年建成的３～５Ｇｅｖ北京正负电子对撞机上的北京谱议ＢＥｓ，成功运行十几年来获得了～系列令国际瞩目的高能物理研究成果。１９９６年加速器和探测器均进行了升级，使用了第二代北京谱议ＢＥｓＩＩ，使对撞机性能有了相当大的改进。北京正负电子对撞机重大改造工程（ＢＥＰｃＩＩ）采用当今世界上最先进的双环交叉对撞技术改造对撞机，即在现有储存环隧道内重建和安装两个储存环，大幅度提高北京正负电予对撞机的性能，改造后的对撞机仍“一机两用”，它主要用于探测微观世界的高能物理研究，也可用于同步辐射应用，这就要求有一个与其相配合的采用现代探测技术的高质量探测器，因此有必要建造一个采用现代技术的新型探测器——第三代北京谱议（ＢＥｓＩＩＩ）［１ｌ，这个工程将进行到２００６年１２月。
（１）、北京正负电子对撞机
北京正负电子对撞机ＢＥＰＣ的外型，像一只硕大的羽毛球拍。圆形的球拍是周长２４０米的储存环，球拍的把柄就是全长２０２米的行波直线加速器。北京正负电子对撞机由注入器（ＢＥＬ）、储存环、束流输运线、北京谱仪（ＢＥｓ）、弼步辐射装胃（ＢｓＲＦ）等几大部分组成，如图卜１所示。
图卜１北京ｉＥ负电子对撞机示意图
郑州大学坝ｌ一研究生毕业论文第一章０Ｉ苦（２）、北京谱仪
北京谱仪是北京正负电子对撞机上的一台大型通用磁谱仪。它由多种探测器组成，用于对正负电子对撞后产生的末念长寿命粒子的各种信息如轨迹、速度、能量等信息进行探测记录，经过分析研究粒子的电荷、质量等信息，从中寻找新的例子和作用机制。其从外到内主要包括下列几个部分：轭铁与ｕ探测器、超导磁体、晶体电磁量能器、飞行时问探测器、漂移室和束流管，如图卜２所示。
图卜２北京谱仪组成示意图
（３）、超导磁体
ＢＥＰＣＩＩ工程需要一台超导螺线管磁铁（超导磁体）安装在ＢＥＳＩＩＩ探测器上，磁铁线圈直径为２．９５米，长为３．５２米，提供中心磁场强度为１Ｔ的恒定磁场，供漂移室来测量带电基本粒子的径迹，供主漂移室能测量带电粒子的径迹，用以研究基本粒子问的相互作用和规律。超导磁体系统由超导磁体及其外围的低温设备、电源、失超保护设备和真空设备组成，如图卜３所示。
图卜３超导磁体系统组成示意图
超导磁体的技术特色是采用强迫氦两相流冷却技术，液氦（４．２Ｋ）在蛇形蜿蜒的冷却管中流动，将线圈冷却到摄氏零下２６９度，在这个温度下，线圈进入超导状态。在线圈内外侧和两端，都设计了热辐射屏。液氦在蛇形蜿蜒的冷却管中流动，冷却液氦热辐射屏，同时在液氦冷却管外层还有液氮（７７Ｋ）管，用于逐