中国科学家最近在基础科学领域迈出了一大步——环形正负电子对撞机(CEPC)的核心设计工作已全部完成。这个被称作“希格斯粒子工厂”的大科学装置,旨在深入研究被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子,从而揭示物质质量的起源之谜。随着《基准探测器技术设计报告》的正式发布,标志着继加速器设计完成后,探测器部分的技术方案也已敲定,CEPC从蓝图迈向现实的关键一步已经走完。
CEPC两大核心技术设计全面落地
这次发布的探测器技术设计报告,是继2023年底完成《加速器技术设计报告》后的又一里程碑事件。这意味着CEPC项目的两大核心系统——加速器和探测器——均已通过详细的技术论证与设计验证。这不仅是中国高能物理发展的重要突破,更意味着我们首次在全球下一代粒子对撞机竞争中走在了前列。项目牵头人王贻芳院士指出,这是国际上首个针对环形正负电子对撞机希格斯工厂的探测器技术设计报告,充分体现了中国在该领域的研发引领能力。
技术创新打造世界领先的探测能力
新公布的探测器设计方案并非简单模仿,而是包含多项原创性突破。据探测器研发负责人王建春介绍,团队提出了多个创新方案:比如采用新型能量测量装置,显著提升了测量精度;径迹探测器可同时实现超高精度的位置与时间测量;还自主研发出性能更强、功耗更低的读出芯片。更值得一提的是,团队在国际上首次研制出兼具高密度和高光产额的闪烁玻璃材料,为探测器性能升级提供了关键支撑。这些技术进步将使CEPC在未来实验中具备更强的数据捕捉和分析能力。
国际评审认可并进入下一阶段
为了确保设计方案的科学性和可行性,CEPC项目邀请了包括牛津大学专家在内的国际权威委员会进行评审。今年9月,评审组一致认为:CEPC探测器设计方案先进、创新性强、性能优越,具备进入下一阶段的条件。目前全球共有四个主要的希格斯粒子工厂方案正在角逐未来主导权,分别来自中国、欧洲和日本。而中国CEPC团队经过七年努力,已率先完成两大核心系统的完整技术设计,展现出强劲的竞争力。正如王贻芳所说,在这场关乎基础科学未来格局的竞赛中,中国正逐步占据主动地位。