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谢家麟院士主要科研成就及相关档案介绍

谢家麟院士主要科研成就及相关档案介绍

 

    214,通过媒体传来捷报,中国科学院又一位科学家荣获了国家最高科学技术奖,他就是中国科学院高能物理研究所谢家麟院士。当谢家麟院士接过胡锦涛总书记颁发的2011年度国家最高科学技术奖证书的那一时刻,谢家麟院士的名字和他为我国加速器事业发展所奠定的基础和所做出的重大贡献,就被镌刻在共和国科学技术发展历史的丰碑上。

一、谢家麟院士生平

谢家麟,国际著名加速器物理学家,我国粒子加速器事业的开拓者和奠基人之一,为我国高能粒子加速器从无到有并跻身世界前沿起到了至关重要的作用,在开拓高能电子束治癌的新领域、领导设计及建造北京正负电子对撞机、潜心新型粒子加速器研究等方面做出关键贡献,对我国高能物理实验基地的建造作出了卓越贡献。

1920年,谢家麟出生于黑龙江省哈尔滨市,1943年毕业于燕京大学物理系,1951年获美国斯坦福大学物理系博士学位。那年当载着谢家麟回国的邮轮抵达夏威夷时,美国移民局的官员和联邦调查局的特工登船,扣押了谢家麟和其他几位中国学生,不久,他们被送回美国旧金山。

1952年夏末,谢家麟重新回到了斯坦福大学微波与高能物理实验室,并担任助教。半年后,学校委派他到芝加哥一家医学中心从事医用加速器研究,他用三年的时间研制出一台当时世界上能量最高的医用加速器,用它产生的高能电子束来治疗癌症,这是一项世界首创的科研项目,在当时美国高能物理界产生了轰动。这时,谢家麟接到了美国移民局的来信,要他在做美国永久居民还是限时离境回到中国上作选择。谢家麟再次选择了回国。

1955年,谢家麟回到祖国,先后在中国科学院原子能研究所和高能物理研究所工作,曾任高能所副所长、“八七工程”加速器总设计师、北京正负电子对撞机总设计师和工程经理、粒子加速器学会理事长、高能物理学会副理事长、国家863高技术主题专家组顾问。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。

二、谢家麟科研课题馆藏档案介绍

1. 电子回旋加速器

1956年确立研制电子回旋加速器,在室主任谢家麟的领导下,开始调研设计,至1958年多部件基本完成,后经调试,初步调试出束,但还不够稳定,当时曾在《北京晚报》以“我国第一台电子回旋加速器”为题进行了报道。之后几年不断改进,1964年终于得到较好的结果。

2. 一种双周期加速结构的研究

此课题起止时间为1973-1977年,课题提出耦合结构并做数学分析和设计加工腔,对腔列的各种模型进行试验,确定电参数,提供设计加速器的加速结构的试验数据。其研究结果比国外的双周期结构要加工方便、易于制造。

3. 30Mev电子直线加速器

1955年谢家麟提出制造30 Mev电子直线加速器建议,于1956年开始筹建并站看各部件的研制工作。当时我国工业技术基础十分薄弱,某些技术方面甚至是空白。课题组本着自力更生的精神自行设计研制,促进了有关技术的发展。于1964年调试出束,在国内是首创,并可与国际同类加速器指标相当。这台加速器建成后,对国内某些技术作了推动,如高功率脉冲速调管的研制到进行工业生产,并为国内电子直线加速器的研制、生产提供了经验和技术。该课题获1978年全国科学大会奖。

 

4. 出版《速调管群聚理论》专著

为进行高能电子直线加速器研究所需的大功率速调管的研制和带动我国其他大功率微波电子器件的发展,谢家麟在1960-1961年在中国科学院电子所讲授《速调管群聚理论》,以便为我国研制大功率速调管培养干部,奠定开展研究工作的基础,授课过程中由赵永翔协助将其讲稿进行了整理,并在出版前又进行了补充。

 

因进馆档案年限所至,现本馆相关档案只为1980年前档案内容,谢家麟院士1980年后领导设计及建造北京正负电子对撞机等重大工作,并未有本馆档案反映,故相关档案情况记述至此。

三、创建电子对撞机

我国高能物理实验基地的建立和发展是几代人几十年奋斗的结果,从赵忠尧先生开始,经过了王淦昌、钱三强、张文裕、朱洪元先生等先辈的努力。正向谢家麟院士自己所说:国家最高科技奖的获得,不仅是对他个人的奖励,更应该理解为国家与人民对中国高能事业所取得的成就的肯定,对中国从事高能物理研究几代人努力的嘉奖。在上世纪70年代初,以张文裕、朱洪元、谢家麟为领的十八位科学家致信周总理,提出发展高能物理研究的建议(见A006-126),周总理等国家领导人做出批示,同意高能加速器预制研究报告。之后进行了代号为“八七”工程即50 GeV同步加速器建设,1978年谢家麟还作为赴美考察团组长赴美考察、与同行专家研讨加速器设计方案。但由于1980年经济调整,在建的“八七”工程面临下马危险,谢家麟与朱洪元等多次组织国内外科学家展开论证和调研,反复对比权衡两种路线的优缺点,最终确定了正负电子对撞机的方案。并与39位研究人员上书院和中央领导(见A006-276),要求继续开展高能物理实验中心建设。谢家麟在这个关键性的选择中,以深入而细致的分析说服了持不同意见的同志,并得到中央领导的同意,最终确定了北京正负电子对撞机(BEPC)的方案。

谢家麟担任对撞机总设计师(后任工程经理),对决定对撞机性能的一些物理参数进行了仔细的研究,在设计上采取措施以保证高亮度的实现。他提出采用关键路径方法(CPM)来指导总体工程进展,紧紧抓住工程建设的关键环节,保证了正负电子对撞机的顺利建造。北京正负电子对撞机最终按质量要求按期完成,不超预算,成为我国科学大工程的典范。198810月北京正负电子对撞机成功实现对撞,是我国在高科技领域的一项重大突破性成就。从而在此对撞机上获得了多项高能物理的重要成果,在国际权威的粒子数据表上就有400多项数据是由北京谱仪合作组在北京正负电子对撞机上测定的。从此,我国在高能物理领域占据了一席之地,与其他国家享有平等的合作关系。另外,对撞机实现了“一机两用”,在进行高能物理实验的同时产生同步辐射,开展多学科研究,促进了我国科学技术的发展。该项科研工程获中科院科技进步奖特等奖,国家科技进步奖特等奖,谢家麟由于出色的领导和开创性的工作,在获奖人员中排名第一。

 

 

1谢家麟院士的获奖情况

获奖时间

获奖项目名称

奖项名称

奖励等级及排名

1987

30兆电子伏电子直线加速器

全国科学大会奖

第一名

1989

北京正负电子对撞机

中科院科技进步奖

特等奖第一名

1990

北京正负电子对撞机和北京谱仪

国家科学技术进步奖

特等奖第一名

1994

北京自由电子激光装置

中科院科技进步奖

特等奖第一名

1995

北京自由电子激光装置

国家科学技术进步奖

二等奖第一名

1995

何梁何利基金

科学与技术进步奖

个人奖

1995

对我国射频电子直线加速器的开创与发展的贡献

第四届胡刚复物理奖

个人奖

2005

《院士科普书系》"加速器与科学创新"

国家科学技术进步奖

二等奖

1985

《世界大科学数据库》的创建

 

个人奖

 1989

中国科学院荣誉章

 

个人奖

2001

国家高技术863-410主题

项目重要贡献

先进个人

注:来源中国科学院高能物理研究所网站

http://www.ihep.cas.cn/zt/xjl_2011kjj/hjqk/201202/t20120215_3440521.html

    

2谢家麟院士论著:

   1.谢家麟(2000)《加速器与科技创新》,清华大学出版社,北京、暨南大学出版社,广州

   2.谢家麟、赵永翔(1966)《速调管群聚理论》,科学出版社,北京

   3.谢家麟主编(1996)北京正负电子对撞机和北京谱仪,浙江科学技术出版社,浙江

   4.谢家麟等 《研究原子能的工具》 科学普及出版社 ,北京

注:来源中国科学院高能物理研究所网站

http://www.ihep.cas.cn/zt/xjl_2011kjj/lwzz/201202/t20120215_3440508.html

 

 

参考文献:

1. 中国科学院高能物理研究所网站http://www.ihep.cas.cn/zt/xjl_2011kjj/

2. 叶铭汉.谢家麟与我国高能加速器. 2010-07-19,来源

http://www.ihep.cas.cn/zt/xjl90/xjl-fylc/201007/t20100719_2905315.html

 

 

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