10月17日，中國科學院高能物理研究所發布消息，環形正負電子對撞機（CEPC）研究團隊近日發布了CEPC《基準探測器技術設計報告》。繼2023年底發布《加速器技術設計報告》後，此次探測器報告的發布，標誌着CEPC項目最核心的兩大組成部分，即加速器與探測器的技術設計已全部圓滿完成，為這座由中國主導的“希格斯粒子工廠”從藍圖走向現實奠定了決定性基礎。
希格斯玻色子在解釋物質質量起源等基本物理問題中有着核心作用，被譽為“上帝粒子”。為了對它進行精確研究，我國高能物理學家於2012年9月正式提出建設CEPC的設想。CEPC被設計為一個多功能的“粒子工廠”，它不僅能作為高效的“希格斯工廠”，還能精確探索其他關鍵粒子。它的隧道還為未來升級為更強大的超級質子-質子對撞機預留了升級空間。
大型科學工程的推進通常需經歷概念設計、技術設計和工程設計3個階段。2018年，CEPC團隊完成了《概念設計報告》，明確了科學目標和裝置的基本框架。隨後，項目進入更為深入、具體的技術設計階段，驗證各項關鍵技術的可行性，並完成核心部件的詳細設計。此次發布的報告，是國際上首個針對環形正負電子對撞機希格斯工廠的探測器技術設計報告，表明我國科學家完成了核心部件和各項關鍵技術的驗證。
該報告在量能器的設計中，引入了基於正交晶體條的電磁量能器和基於高顆粒度閃爍玻璃的強子量能器，兩者均適用先進的粒子流算法，大幅度提高了能量測量精度；徑跡探測器運用尖端技術，能夠同時進行超高精度的位置和時間測量；團隊成功自主研發了55納米的讀出芯片，大幅度提高性能並降低功耗，達到了當前高能物理領域的最高水平，並在國際上首次研製出兼具高密度和高光產額的閃爍玻璃等。
目前，中國、歐洲、日本共提出了4個主要的希格斯工廠方案。在這場國際賽跑中，CEPC團隊憑藉國內外上千位科學家7年來的協力攻關，接連在加速器和探測器兩大核心領域率先交出首份完整的“技術答卷”，彰顯了中國在下一代高能對撞機競賽中的強勁實力和領先地位。隨着核心技術設計的收官，下一步，CEPC項目將聚焦工程設計，向工程建設階段全力衝刺。
來源：北京日報客戶端
記者：劉蘇雅
