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    歐洲核子中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)前天(北京時(shí)間10日)正式運(yùn)行。在這項(xiàng)投資數(shù)十億美元的世界最大科學(xué)工程中，中國沒有缺席——直接關(guān)系到整個(gè)工程實(shí)驗(yàn)結(jié)果的核心探測(cè)器，就使用了上海自主研制的由6000根人工晶體材料組成的“水晶洞”，我國自主創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力由此得到再一次展現(xiàn)。

 

    這項(xiàng)超大工程坐落于法瑞兩國邊境，在地下百米深處。它擁有一條周長(zhǎng)達(dá)27公里的環(huán)形隧道，無數(shù)高能粒子以光速穿行其中，在經(jīng)過對(duì)撞點(diǎn)(CMS)時(shí)，碰撞出光電“火花”。就在此處，中國研制的數(shù)千根長(zhǎng)方晶體棒，像拼接木桶那樣，搭建成一段足有兩三人高的“水晶洞”。這個(gè)洞能在各種粒子沖撞而過的瞬間，精確探測(cè)出它們的能量大小，以分辨和捕捉那些稍縱即逝的新粒子。

 

    國產(chǎn)關(guān)鍵性高能探測(cè)材料的研制成功，實(shí)現(xiàn)了兩項(xiàng)重要的國際首創(chuàng)。在實(shí)驗(yàn)室里，制備人工晶體仿佛“金爐煉丹”，晶體棒從高溫熔體中慢慢生長(zhǎng)出來。這種“大尺寸摻雜鎢酸鉛閃爍晶體”出自中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所，兩院院士嚴(yán)東生帶領(lǐng)廖晶瑩、袁暉等十多人，歷經(jīng)14年刻苦攻關(guān)的結(jié)果。該團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)出“坩堝下降法”獨(dú)門工藝，使國產(chǎn)晶體“培育”成本顯著降低。他們還在材料界首次發(fā)現(xiàn)一種氧化釔成分，可作為晶體的高效摻雜劑，大大提升晶體性能。因技術(shù)含量極高，每根長(zhǎng)僅23厘米的“水晶棒”抵得上一根金條價(jià)值。

 

    這批中國晶體在多國激烈競(jìng)爭(zhēng)中中標(biāo)，廣受國際同行贊譽(yù)。德國吉森大學(xué)雷納？諾沃特尼教授說：“它所獲得的分辨率，據(jù)我目前所知，在所有經(jīng)過測(cè)試的晶體中是最好的。”加州理工學(xué)院美籍教授朱人元認(rèn)為，這些晶體具有非常優(yōu)秀的一致性和抗輻照能力，發(fā)光量比俄羅斯同類晶體明顯高。鑒于此，歐洲核子中心主動(dòng)要求中方增加晶體供貨量，并無償提供40千克鉑金，用以制作相關(guān)模具。

 

    躋身這個(gè)全球最大的科學(xué)平臺(tái)，國產(chǎn)人工晶體材料大量走向世界，上海成為批量生產(chǎn)中心。目前，該項(xiàng)目晶體還應(yīng)用于美國費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室、日本高能加速器研究所、德國離子與反質(zhì)子加速器等多個(gè)機(jī)構(gòu)和項(xiàng)目。新型的鎢酸鉛晶體已走上更為寬廣的產(chǎn)業(yè)化道路，滬上科研人員與國內(nèi)外企業(yè)合作，開始將其用于核醫(yī)療成像設(shè)備。