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開對撞機的女孩——北京正負電子對撞機

2023-01-30 08:28     來源:中科院之聲     北京正負電子對撞機
紅黃藍的大鐵塊串成長串,蛛網般的線纜交織如麻。這里是《三體》中“良湘加速器”的取景地、真正的大型加速器——北京正負電子對撞機。劇中角色楊冬手里的數據圖紙,也正是這臺對撞機正負電子束流強度的曲線。

電視劇正在熱播,但耿會平、郭媛媛、魏彥茹都還沒有時間看。她們是現實中的“楊冬”,真正開對撞機的女孩。

“操作人:耿會平、魏彥茹。8:00接班,8:20注入。”

1月18日上午8點,北京正負電子對撞機中控室里,值班交接工作正在進行中。耿會平從郭媛媛手里接過對撞機的運行狀態表,填好空格。

郭媛媛是前一晚的值班人員,耿會平和魏彥茹是今天白天的值班人員。

北京正負電子對撞機雙環。中國科學院高能物理研究所供圖

耿會平是“80后”,也是3個女孩里年齡最大的,守了北京正負電子對撞機13年。談到這份工作到底有什么樂趣,她有些興奮:“有個大裝置給你玩不是挺好嗎?!把這些參數往里一放,微觀世界里的粒子就會嚴格按照你的指示運轉,這可是玩別的東西實現不了的。”

郭媛媛工作了7年,和這里的很多女孩一樣,她日常從不化妝。“面對機器時,不用想太多。”

魏彥茹是“90后”,工作了5年,有個剛滿3歲的女兒。她已經連續好幾年在春節期間值班。今年大年初一和初三,她會繼續守在這里。“反正孩子小,我們哪兒都去不了。”魏彥茹樂呵呵地說。

“八點二十,準備注入!”耿會平按下電腦屏幕上的按鈕,觸發了可以產生正負電子的電子槍。顯示屏上,代表正負電子流強的線條觸底反彈,直線上升。

三人不約而同抬起頭,緊盯著束流流強。流強從300毫安近乎垂直地升到900多毫安,越來越多的正負電子被注入儲存環,并在儲存環中以每秒125萬轉的速度“狂奔”。

接下來,她們需要關注的是束流對撞的“亮度”。亮度是科研人員用來描述對撞效率的詞。正電子束和負電子束對撞得越充分,亮度就越高。對于使用對撞數據做物理研究的人來說,對撞亮度越高,產生和發現新物理現象的概率就越大。

中控室里有一塊不起眼的大白板,上面記錄了從2016年至今對撞機對撞的峰值亮度,每一筆都像是科研人員的勛章。魏彥茹的切身感受是,虎年是她工作這5年里加速器運行最順利的一年,不僅達到了北京正負電子對撞機二期重大改造的設計亮度,還實現了高亮度的穩定運行。

要提升亮度,就需要加速器運行人員對束流位置、角度等進行精細調控。運行人員只能在一次次嘗試中慢慢尋找竅門,他們常常一調就是一兩個小時。

“我們的組員有三分之一都是女孩。她們心細、有耐心,調亮度的時候總能表現出非常明顯的優勢。”運行組組長邢軍說。

運行人員會把一些行之有效的竅門寫進加速器的運行模式中。日積月累,加速器就可以在精益求精中越來越“亮”。目前,加速器正在采用的運行模式就是1月13日郭媛媛坐在控制室調控了一個多小時后實現的。

“來年,希望加速器的高亮度狀態能繼續穩定運行。”郭媛媛和魏彥茹說。

耿會平則更期待2024年的對撞機升級:“2024年暑期,我們會開啟升級項目,要進行一些拆裝操作,升級一些設備。到時候又可以‘玩把大的’了。”她坐在電腦屏幕前,眼里閃著光,眼鏡片上映著正負電子束那些花花綠綠、密密麻麻的數據。

1月18日上午7點,郭媛媛進行值班期間的最后一次巡檢。倪思潔攝

1月18日上午8點,耿會平填寫交接班表格。倪思潔攝

郭媛媛(左)、耿會平(中)、魏彥茹(右)時刻關注著束流注入情況。倪思潔攝

1月18日上午10點,對撞機進行春節前的最后一次停機維護,停機時間只有1小時,魏彥茹抓緊時間下隧道查看設備情況。倪思潔攝

在魏彥茹(左)結束檢查工作后,記者對其進行采訪。郭媛媛攝



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