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【中国科学报】开加速器的女孩

2023-01-20 中国科学报 倪思洁
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郭媛媛(左)、耿会平(中)、魏彦茹时刻关注着束流注入情况。倪思洁/摄

  “操作人:耿会平、魏彦茹。8:00接班,8:20注入。”

  1月18日上午8点,北京石景山区澳门赌场高能物理研究所(以下简称高能所)玉泉路园区的北京正负电子对撞机中控室里,值班交接工作正在进行中。耿会平从郭媛媛手里接过对撞机的运行状态表,填写表格。

  郭媛媛是前一晚的值班人员,耿会平和魏彦茹是当天白天的值班人员。她们都是女科学家,同属于北京正负电子对撞机运行团队。

  最近,《三体》电视剧热播,北京正负电子对撞机也跟着火了一把。电视剧第一集里良湘加速器的镜头,就是在这里拍的。杨冬手上的数据图,就是北京正负电子对撞机正负电子束流强度的曲线图。但耿会平、郭媛媛、魏彦茹都没有时间看剧,她们只知道剧组确实曾经来这儿拍摄过。

  耿会平是“80后”,也是3个女孩里年龄最大的,守了北京正负电子对撞机13年。谈到这份工作到底有什么乐趣,她有些兴奋:“有个大装置给你玩不是挺好吗?!把这些参数往里一放,微观世界里的粒子就会严格按照你的指示运转,这可是玩别的东西实现不了的。”

  郭媛媛工作了7年,和这里的很多女孩一样,她日常从不化妆。“面对机器时,不用想太多。”

  魏彦茹是“90后”,工作了5年,有个刚满3岁的女儿。她已经连续好几年在春节期间值班。今年大年初一和初三,她会继续守在这里。“反正孩子小,我们哪儿都去不了。”魏彦茹乐呵呵地说。

  “八点二十,准备注入!”耿会平按下电脑屏幕上的按钮,触发了可以产生正负电子的电子枪。显示屏上,代表正负电子流强的线条触底反弹,直线上升。

  三人不约而同抬起头,紧盯着束流流强。流强从300毫安近乎垂直地升到900多毫安,越来越多的电子被注入储存环,并在储存环中以每秒125万转的速度“狂奔”。

  接下来,她们需要关注的是束流对撞的“亮度”。亮度是科研人员用来描述对撞效率的词。正电子束和负电子束对撞得越充分,亮度就越高。对于使用对撞数据做物理研究的人来说,对撞亮度越高,产生和发现新物理现象的概率就越大。

  中控室里有一块不起眼的大白板,上面记录了从2016年至今对撞机对撞的峰值亮度,每一笔都像是科研人员的勋章。魏彦茹的切身感受是,虎年是她工作这5年里加速器运行最顺利的一年,不仅达到了北京正负电子对撞机二期重大改造的设计亮度,还实现了高亮度的稳定运行。

  要提升亮度,就需要加速器运行人员对束流位置、角度等进行精细调控。运行人员只能在一次次尝试中慢慢寻找窍门,他们常常一调就是一两个小时。

  “我们的组员有三分之一都是女孩。她们心细、有耐心,调亮度的时候总能表现出非常明显的优势。”运行组组长邢军说。

  运行人员会把一些行之有效的窍门写进加速器的运行模式中。日积月累,加速器就可以在精益求精中越来越“亮”。目前,加速器正在采用的运行模式就是1月13日郭媛媛坐在控制室调控了一个多小时后实现的。

  “来年,希望加速器的高亮度状态能继续稳定运行。”郭媛媛和魏彦茹说。

  耿会平则更期待2024年的对撞机升级:“2024年暑期,我们会开启升级项目,要进行一些拆装操作,升级一些设备。到时候又可以‘玩把大的’了。”她坐在电脑屏幕前,眼里闪着光,眼镜片上映着正负电子束那些花花绿绿、密密麻麻的数据。

  (原载于《中国科学报》 2023-01-20 第1版 要闻)
打印 责任编辑:梁春雨

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