高能起步时的往事回首

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1、 5 25 卷第 2 期 ( 总 146 期 )高能起步时的往事回首郑志鹏时间过得真快， 中科院高能物理 所 于 1973 年 成 立， 成 立 大 会 时的 场 面 还 历 历 在 目， 可 是 一 晃 已 过去 40 年了。40 年 来 由 于 几 代“ 高 能 人 ”的 努 力， 高 能 所 的 面 貌 发 生 了 巨 大的 变 化， 中 国 高 能 事 业 正 如 邓 小 平所 期 待 的， 已 在 世 界 高 能 物 理 领 域占 有 一 席 之 地。 不 但 在 高 能 物 理 领域， 而 且 在 与 其 相 关 的 多 学 科 领 域也 得 到 了 长 足 的 发 展， 高 能

2、所 已 成为 世 界 上 有 影 响 的 高 能 物 理 基 地之一。一定有许多人想了解 ： 中国的高 能 事 业 是 如 何 起 步 的？ 是 如 何 一步 步 的 走 过 来 的？ 作 为 参 与 者， 我想通过对往事的回忆， 从一个侧面，从 我 经 历 过 的 几 件 事 情， 为 这 段 历史提供一些资料。一、Mark J探测器高能所成立之初， 就很重视对年 轻 人 的 培 养， 开 设 各 种 各 样 的 培训 活 动， 如 英 语 学 习 班， 专 业 讲 座和学术报告。 1975年丁肇中教授 （图1） 到 高 能 所 作 报 告， 受 到 了 热 烈的 欢 迎。 我 对 其 发

3、现 的 新 粒 子 感 到十 分 好 奇， 被 他 在 德 国 汉 堡 新 的高 能 物 理 实 验 计 划 深 深 吸引。1977 年 ， 他 在 获 得 诺 贝 尔 物理 学 奖 之 后 不 久 再 次 访 问 中 国 ，受 到 了 邓 小 平 的 接 见 。 邓 小 平 提出 希 望 他 为 中 国 培 养 科 学 人 才，他 满 口 答 应 了， 说：“ 第 一 批 先 送十人来到我实验室工作、学习。”没想到， 我有幸成为这十人之一， 当 时 心 中 又 兴 奋， 又 紧 张。 兴奋 的 是， 能 得 到 诺 贝 尔 奖 获 得 者 的培 养； 紧 张 的 是， 听 说 丁 肇 中 要

4、 求极严格，不知我能否胜任。因为是 “文革” 以后第一批出国 学 习， 国 家 特 别 重 视。 出 国 前，方 毅 副 总 理 到 高 能 所 接 见 了 我 们 第一 批 先 行 的 6 人， 叮 嘱 我 们： 勤 奋学 习， 努 力 工 作， 学 成 回 国， 为 祖国的科学事业服务。1978 年 元 旦 刚 过， 我 们 6 人从 北 京 乘 机 飞 往 巴 黎， 由 巴 黎 转 乘火 车 到 波 恩， 在 中 国 驻 德 大 使 馆 停留 一 天 后， 再 乘 火 车 抵 达 汉 堡。 下火 车 后 我 们 发 现 丁 肇 中 已 在 火 车站 来 接 我 们 了， 他 直 接 将

5、我 们 带到 德 国 电 子 同 步 加 速 器 研 究 中 心（DESY） 。 在安排好我们的住处后，他 对 我 们 说：“ 明 天 上 午 9 点， 在会议室开会。”第二天开的是全组大会， 当时小 组 人 不 多， 三 十 人 左 右， 以 麻 省理 工 学 院 成 员 为 主， 是 由 美 国 人、德 国 人 等 组 成 的 国 际 合 作 小 组。 丁肇 中 首 先 对 我 们 新 来 的 6 人 表 示欢 迎， 同 时 讲 了 我 们 将 要 建 造 的Mark J 探测器的结构，建造时间表以 及 近 期 的 工 作 安 排 和 分 工。 他 讲话 后 进 行 了 小 组 讨 论。

6、会 上 大 家 都讲 英 语， 我 和 大 多 数 中 国 去 的 同 事仅 能 听 懂 些 单 词， 只 能 靠 猜 测 来 了解大概意思。到 DESY 的 第 二 天 紧 张 的 工作 就 开 始 了。 为 了 赶 在 PETRA 加图 1 1991 年，丁肇中教授（右）访问高能所时与作者合影 6 现代物理知识速 器 出 束 前 造 好 Mark J 探 测 器，只 剩 下 一 年 多 的 时 间， 因 此 不 得 不夜 以 继 日 地 工 作。 丁 肇 中 带 头， 大家 每 天 从 早 上 9 点 一 直 干 到 半 夜12 点， 除 了 睡 觉、 吃 饭 以 外， 大部 分 时 间

7、都 是 工 作。 星 期 六、 星 期日、 节 假 日 也 不 例 外。 因 为 当 时 年轻， 想 多 学 些 东 西， 早 日 完 成 自 己承担的任务， 也就很快适应下来了。我们 6 人分到了不同的小组，我 参 加 大 面 积 闪 烁 计 数 器 的 制 备、测 试 和 数 千 个 光 电 倍 增 管 测 试 的 工作。 这 是 我 第 一 次 接 触 这 方 面 的 工作， 没 有 时 间 系 统 地 学 习， 只 好 边干 边 学， 不 懂 就 问 同 一 个 课 题 组 的两 个 美 国 人 和 一 个 德 国 人。 他 们 都很 热 情， 有 问 必 答。 我 从 他 们 那 里

8、学到了不少东西， 很快熟悉了环境，投入紧张的工作。为了提高我们的理论水平， 丁肇 中 请 了 几 位 DESY 的 理 论 家 给 我们 讲 粒 子 物 理 进 展。 为 了 提 高 我 们的 英 语 表 达 能 力， 他 请 他 的 秘 书 和他的两个女儿给我们上英语课。工 作 了 不 长 时 间 就 遇 到 了 一件 事 情： 丁 肇 中 安 排 我 们 同 来 的 一位 中 国 同 事 单 独 到 城 里 办 事， 这 位同 事 感 到 很 为 难， 在 再 三 询 问 下，他 才 如 实 告 之： 我 们 有 外 事 规 定，中 国 人 外 出 必 须 两 人 以 上 同 行。 丁感

9、到 很 费 解， 不 知 为 何 有 此 规 定。他 马 上 打 电 话 到 中 国 使 馆 找 到 了 张大 使 询 问， 知 道 的 确 有 此 规 定。 但张 大 使 又 说： 这 条 规 定 可 以 在 丁 先生 你 那 里 不 执 行。 丁 肇 中 和 我 们 都很 高 兴 ， 可 以 不 受 此 条 外 事 规 定的 限 制 ， 给 以 后 的 工 作 带 来 了 很大 方 便。另 一 件 印 象 很 深 的 事 是， 一天， 丁 肇 中 布 置 给 我 一 个 任 务， 让我 按 他 给 出 的 图 纸 制 备 出 供 量 能 器所 需 光 电 倍 增 管 的 分 压 器。 在

10、认 真进 行 了 调 研 和 计 算 之 后， 我 发 现 该线 路 设 计 不 尽 合 理， 可 能 会 对 能 量线 性 范 围 有 影 响。 考 虑 再 三 后， 我如 实 向 丁 肇 中 说 出 了 我 的 想 法。 他说： 你 可 按 你 的 想 法 重 新 设 计 一 个新 的 分 压 器。 然 后 按 不 同 设 计 制 备好 两 个 分 压 器 到 实 验 中 去 比 较。 我很 快 完 成 了 任 务， 他 就 拿 着 这 两 个分 压 器 以 及 光 电 倍 增 管 和 我 一 起 来到 实 验 束 大 厅 测 试。 几 个 小 时 后，结 果 出 来 了， 数 据 显 示

11、 出 我 设 计 的那 个 具 有 更 大 的 线 性 范 围。 他 看 到实 验 结 果 后 对 我 说：“ 所 有 的 几 百个 量 能 器 光 电 倍 增 管 分 压 器 都 按 你设 计 的 做。” 我 为 他 能 采 纳 自 己 的设计而高兴， 同时也为他尊重科学、实事求是的作风而感动。一 年 多 的 时 间， 一 个 性 能 良好的庞然大物Mark J 探测器矗立在谱仪大厅里，这是全体 Mark J小 组 同 事 们 汗 水 的 结 晶， 其 中 包 括了 我 们 中 国 同 事 的 贡 献。 我 们 都 很好 地 完 成 了 各 自 的 任 务， 丁 肇 中 对我们的工作给予肯定

12、和赞赏。不久， 就在这台探测器上取得了 胶 子 喷 注 发 现 的 出 色 工 作， 大 家辛 苦 了 一 年 多， 在 实 践 中 学 习 到 了许 多 高 能 探 测 器 的 前 沿 知 识， 提 高了 我 们 的 动 手 能 力。 同 时， 从 丁 肇中 身 上 学 习 到 了 严 谨、 执 着 的 精 神和 作 风， 对 以 后 回 国 参 加 北 京 谱 仪的建造大有裨益。二、北京谱仪从丁肇中那里回来不久， 中国政 府 批 准 了 建 造 一 台 22.2 GeV正 负 电 子 对 撞 机 的 方 案， 我 们 的 心情 无 比 激 动， 终 于 中 国 也 将 有 自 己的 高 能

13、 加 速 器 和 探 测 器 了。 与 北 京正 负 电 子 对 撞 机（BEPC） 配 套 的是 一 台 称 为 北 京 谱 仪（BES） 的 探测 器， 正 负 电 子 对 撞 后 产 生 的 粒 子要 在 这 里 进 行 分 析、 研 究。 能 否 出来 好 的 物 理 成 果， 谱 仪 的 性 能 至 关重要。北 京 谱 仪 的 设 计 和 建 造 由 叶铭 汉 负 责（ 图 2）， 他 和 同 事 们 经图 2 叶铭汉（中）、李金（右）与作者讨论 BES 工作 7 25 卷第 2 期 ( 总 146 期 )图 3 总装中的北京谱仪过 大 量 的 调 查 研 究 决 定 参 考 当 时

14、在 同 能 区 中 最 先 进 的 Mark 探 测器， 争 取 在 探 测 器 的 结 构、 性 能、数 据 获 取、 物 理 分 析 以 及 总 体 性 能方 面 要 保 持 先 进 性。 由 于 经 费 和 当时 加 工 水 平 的 限 制， 我 们 要 付 出 更多 的 努 力 才 能 做 到 这 一 点。 在 设 计之 初 我 们 曾 考 虑 过 用 无 机 闪 烁 体 来建 造 簇 射 计 数 器， 这 样 会 有 很 好 的能 量 分 辨 率， 但 因 经 费 超 标， 只 好作罢。BES( 图 3) 是 由 亮 度 检 测 器、中 心 漂 移 室、 主 漂 移 室、 飞 行 时

15、 间计 数 器、 簇 射 计 数 器、 m 子 计 数 器及 大 型 磁 铁、 线 圈 构 成， 体 积 大 约为 555 m3， 重 500 t。 首 先 要保 证 每 个 分 部 件 的 指 标 先 进、 精 准才能做到整个谱仪的优良性能。我 们 遇 到 的 第 一 个 难 题 是 加工 问 题， 即 谱 仪 分 部 件 指 标 的 先 进性 与 当 年（20 世 纪 80 年 代 ） 加 工水 平 的 差 距， 使 得 我 们 当 时 在 全 国很 难 找 到 合 适 的 厂 家。 后 来 花 了 很大 力 气， 才 找 到 贵 州 某 军 工 厂 愿 意为 我 们 生 产 精 度 要

16、求 很 高 的 主 漂 移室 的 端 盖 板， 还 落 实 了 在 上 海 飞 机制 造 厂 生 产 簇 射 计 数 器， 在 天 津 造船 厂 生 产 大 型 磁 铁， 在 原 子 能 研 究所生产大线圈建 造 簇 射 计 数 器 所 用 的 铝 方管， 先 要 到 哈 尔 滨 铝 厂 定 制 圆 铝管， 再 运 到 上 海 加 工 厂 将 圆 管 冷 拉成 所 需 的 方 型 铝 管， 最 后 到 上 海 飞机 制 造 厂 将 方 铝 管 和 铅 板 热 压 在 一起， 而 铅 板 则 是 在 甘 肃 一 个 厂 子 特制的。为了保证质量和进度， 许多同事 只 得 长 期 驻 厂， 及 时 与 工 厂 的 工人、 技 术 员 在 一 起 解 决 技 术 难 题。他 们 长 时 间 生 活 在 艰 苦 的 条 件 下，远离亲人，为工程作出了奉献。为 了 保 证 北 京 谱 仪 保 质、 按时 完 成， 大 家 都 很 辛 苦， 每 天 工 作十 多 小 时， 几 乎 没 有 节 假 日， 连 春节 都 在 加 班。 那 时