北京大学高能物理实验组成功完成国际合作重大项目任务
近日，国家自然科学基金委组织了对历时8年的我国高能物理重大国际合作项目“CMS部分探测器和器件的研制”验收评估。CMS是国际上正在建造的最大最先进的高能物理装置大型强子对撞机（LHC）上的两个重大的综合实验探测装置之一。根据中方和CERN签署的合作备忘录，中国组（中科院高能所和北京大学）自1999年以来承担了CMS端部和桶部部分μ探测器阴极室（CSC）和阻性板室（RPC）的研制等任务。这是中国政府首次正式协议投资参与国际大科学合作项目，总投入1800多万元，贡献占CMS总价值约百分之一。任务由中国组承担并主要在中国境内完成后运往CMS组装测试，目前已全部达到设计要求开始投入使用。验收专家组认为，“我国通过CMS中国组的国际合作方式积极参与国际高能物理重大平台建设，有力地促进了我国科研机构和大学对关键技术的研制能力，提升了我国参与国际科技竞争的能力，也为若干关键核心技术未来可能的应用奠定了基础”。
LHC预计2008年下半年建成出束，这将是国际高能物理领域的一个重大事件。LHC建于瑞士日内瓦和法国交界处的欧洲核子中心（CERN），是目前高能物理领域最大的科学计划，总投资约25亿欧元，几十个国家、数百个科研机构、几千名科学家和工程技术人员已为此奋斗了十几年。它将提供质心能量14TeV（14×1012电子伏）的质子对撞，这是目前加速器能达到的最高能量。这么高的能量为人类探索物质深层结构和相互作用打开了全新的领域，人们期待会观测到物质最基本结构新的现象，解决如质量起源等困扰基本粒子理论的一些根本问题。
LHC束流将在地下约60米、周长约27公里的储存环中被加速，在环上不同对撞点建有四个大型探测器，对撞产生的各种粒子被探测器测量、记录，并作物理分析。由中科院高能所和北京大学组成的中国组参加了其中的CMS（Compact
Muon Solenoid）探测器实验国际合作，它是LHC上两个通用探测器之一，总投资约3亿欧圆，有三十多个国家、一百多个研究机构约两千名科学家参加。中国国家自然科学基金委、科技部和中国科学院共同资助了这项计划，这也是我国政府首次大力度资助中国科研机构参与重大国际合作项目。
由叶沿林、班勇、钱思进、刘洪涛教授等组成的北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室高能实验组1996年成为CMS国际合作组正式成员，承担了CMS关键探测器之一的μ子触发系统部分阻抗板探测器（RPC）的研制和批量组装、调试任务；其中参与了CMS桶部第一层机械部件生产与组装测试；并具体负责端部第一层、每个探测器面积约2m2、共约160个RPC探测器的研制和组装测试，电子学信号道共有约一万四千道。
RPC是利用高阻抗性材料制作的气体探测器，用于探测高能带电粒子的径迹和时间，它具有探测面积大、探测效率高和时间分辨率好等诸多优点；近年来被用于各种大型高能物理实验。北京大学高能组自加入CMS实验以来，与合作组其它机构和同行密切合作，用各种材料、工艺进行了RPC探测器的研制，掌握了这种新型探测器制作的关键技术，于1999年首次用国产材料制作成功了双间隙RPC探测器，并带到CERN作了宇宙线测试和束流测试。结果表明，用国产材料制作的RPC具有良好的性能。2002年，北大组完成全尺度RPC样品研制并通过在CERN的束流测试证明各项指标全部达到要求，该样品探测器在CMS大厅作为重要成果展示了两个月。北大高能组在CMS端部RPC的结构设计过程中也发挥了关键作用，设计、测试和最终定型为薄型RPC方案成为端部RPC的标准设计方案，同一合作组的巴基斯坦、韩国等也都采用这种设计。自2004年开始，RPC进入大批量生产、测试阶段，由于北大高能组在端部RPC合作组中最先开始探测器的组装测试，建立了完善的组装测试工序和检控程序，保证了组装的探测器的质量，也为整个端部RPC合作组的后续生产所采用。目前北大组负责的所有RPC探测器已经组装测试完成，并已经安装在CMS框架上成功进行了连机测试。作为CMS进展报导，北大组负责的RPC的安装过程还被登载到2006年CMS季刊的封面上。
