科技日报记者 陆成宽
国际高能物理学界高度关注的环形正负电子对撞机（CEPC）又有新进展。记者17日从中国科学院高能物理研究所获悉，CEPC《基准探测器技术设计报告》近日正式发布。这是继2023年底发布《加速器技术设计报告》后，CEPC技术设计的又一里程碑。这两份报告的完成，为这座被誉为“希格斯粒子工厂”的重大科学装置从蓝图走向现实奠定了坚实基础。
“这份探测器设计报告，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，其发布展现了中国科学家在该领域的领先研发实力。”中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员、CEPC项目牵头人王贻芳说。
CEPC项目源于2012年希格斯玻色子的发现。这种粒子被誉为“上帝粒子”，对理解物质质量的起源至关重要。为深入研究它，中国高能物理学家同年9月提出了建设CEPC的设想。
设想中的CEPC是一个多功能的“粒子工厂”，不仅能作为高效的“希格斯工厂”，还能精确探索其他关键粒子，其隧道也为未来升级为更强大的超级质子-质子对撞机预留了升级空间。
一般而言，大型科学工程的建设通常需要经历三个关键阶段：概念设计、技术设计和工程设计。CEPC团队于2018年完成了《概念设计报告》，明确了科学目标和装置的基本框架。随后，项目进入更为深入和具体的技术设计阶段，旨在验证各项关键技术的可行性，并完成核心部件的详细设计。最新发布的探测器技术设计报告是这一阶段的重大成果。
“与2018年的概念设计相比，技术设计报告的发布表明，我国科学家完成了核心部件和各项关键技术的验证。”中国科学院高能物理研究所研究员、CEPC探测器研发团队负责人王建春介绍，此次公布的探测器设计报告提出了多项创新性的探测器方案：它采用了新型能量测量装置，使测量精度大幅提升；径迹探测器能够同时进行超高精度的位置和时间测量；团队还成功研发出性能更强、功耗更低的读出芯片；在国际上首次研制出兼具高密度和高光产额的闪烁玻璃等。
为确保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评审委员会进行评估。经过深入评审，委员会于今年9月认定，CEPC探测器设计方案先进、创新性强、性能优越，可以进入下一阶段。
“当前，全球正在积极规划下一代粒子对撞设施，中国、欧洲和日本共提出了四个主要的希格斯粒子工厂方案。在这场关乎基础科学未来的国际竞争中，CEPC团队通过七年的努力，率先完成了加速器和探测器两大核心系统的技术设计，展现了中国在下一代高能对撞机竞赛中的强劲实力和领先地位。”王贻芳说道。
（中国科学院高能物理研究所供图）
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