BEPCII直线加速器
BEPCII储存环示意图
北京正负电子对撞机（BEPC，Beijing Electron-Positron Collider）于1988年建成，是我国唯一的一台高能粒子对撞机，主要进行高能物理实验研究，研究物质结构的最小单元构成及其相互作用规律。两束高能正负电子粒子相撞，使打碎“基本粒子”的能量更高，从而深入探测到粒子的内部，发现新的物理现象。同时还可以开展同步辐射实验研究、中能核物理实验研究和慢正电子实验研究等，属于多功能的大型科学实验装置。
2000年，高能物理研究所提出了我国的高能物理和先进加速器发展目标，提议对BEPC进行重大改造。后来美国康奈尔大学也提出对纽曼实验室的对撞机进行改造，能量降到BEPC涉及的能区。我国科学家们考虑到国际竞争，同时根据国际高能物理的研究状况及加速器的发展水平，提出采用世界上更多的先进技术，使对撞亮度提高100倍，这个方案即是BEPCII。BEPCII的建设目标是对BEPC和BES（北京谱仪）进行重大改造，采用多束团、大交叉角对撞方式，使之成为当前国际上最先进的双环对撞机之一。它利用BEPC的隧道，在现有的储存环内再建设一个储存环，新老两个半环在南北两个对撞区分别交叉，形成两个等同的储存环。每个环分别可以储存93个束团，在南对撞区相撞。同时BEPCII还采用超导高频加速技术和超导插入磁铁技术，这种技术能够将对撞性能提高100倍。位于南对撞区的北京谱仪也将进行全面改造，以适应BEPCII高计数率运行的要求，并大幅度提高测量精度和粒子识别能力，减少系统误差，与BEPCII的高亮度提供的高统计精度相匹配，满足在粲物理能区进行精确测量，探索新的物理现象的要求。改造后的北京谱仪将为我国在今后相当长的时期内继续保持粲物理研究的国际领先地位，攀登世界科学高峰，取得原始创新性物理成果奠定基础。BEPCII投资6.4亿元，建设工期5年。
BEPCII的物理窗口属于高精度前沿的国际高能物理实验研究。它的工作能区为2～4.4GeV，通过高统计、高精度的测量，研究微扰和非微扰量子色动力学及其过渡阶段性质，精确测量标准模型的CKM矩阵元、研究J/ψ、ψ′和ψ（3770）能区内的稀有衰变，研究轻强子谱，J/ψ家族和激发态重子等前沿课题，并寻找胶子球、夸克－胶子混杂态和奇异态等新粒子，以期探索新的物理现象，进一步深化对粒子物理的发展研究。
2003年2月10日，国务院总理办公会议批准了BEPCII项目建议书。3月12日，中科院下发文件，成立BEPCII项目管理委员会，中科院副院长白春礼任主任；成立项目工程指挥部，高能所所长陈和生任经理；同时成立了由何多慧院士为主任的13人项目科学技术委员会。
2004年4月30日，在BEPC/ BES胜利结束了15年来的科学实验使命后，BEPCII进入全面启动阶段。率先开始改造的直线加速器于当年11月19日高效率地完成主体改造，电子束调试成功。年底改造后的对撞机开始向所内外同步辐射用户开放，开展同步辐射实验研究。BEPC改造过程中依然为用户提供同步辐射光，最大限度地降低了对全国同步辐射用户的影响，充分发挥大型科学平台的作用。这在国际上史无前例。
2005年7月开始改造储存环，工程人员经过16个月艰苦卓绝的努力，克服了储存环空间狭窄、没有吊车等硬件的限制，终于在2006年11月9日圆满完成BEPCII储存环所有主体设备的安装，11月18日电子束流成功地在BEPCII储存环中积累，这样的建设速度在世界加速器调束的历史上也非常罕见。2007年3月25日，BEPCII成功实现正负电子对撞，2008年1月29日，BEPCII实现了530mA×530mA的多束团对撞，对撞亮度超过BEPC的10倍。
科技人员充分发挥BEPCII大科学装置平台的作用，实现“一机多用”。同步辐射运行的性能伴随着对撞机的重大改造也得到大幅度提高。同步辐射实验的用户主要来自全国的研究所和高校，也有国外部分用户在此做实验研究。同步辐射实验涉及的学科非常广泛，其研究领域涵盖了物理、纳米科学、材料科学、化学化工、生命科学、资源环境、医学等，每年有来自国内外的近百个研究机构和大学的1000多名用户来BSRF进行200多个课题实验，一般每年的实验时间不少于3个月。同步辐射专用模式的束流能量为2.5GeV，流强超过250mA，硬X光强度提高了一个数量级以上，实验性能和效率明显提高，并进一步扩展了兼用光模式运行。BEPCII建造期间仍继续为同步辐射用户提供专用光实验，受到全国用户们的一致好评。目前BEPCII已经开展了三轮同步辐射专用光实验，合计4个月。BEPCII建造过程中，还开展了核物理实验和慢正电子实验等科学研究。
在BEPCII指挥部的领导和全体工程人员的奋力拼搏下，BEPCII取得了一系列突破性进展。2007年底，BEPCII的注入器——直线加速器改造通过了中科院组织的工艺测试，所有指标均达到或超过设计指标，性能达到国际先进水平；2008年3月，BEPCII的同步辐射专用光模式也通过了中科院组织的工艺测试，能量为2.5GeV，流强大于250mA，所有指标均达到设计要求。大型高能物理探测器BESIII已安装到位，各子探测器工作正常。
2008年7月19日， BEPCII取得重要进展——加速器与北京谱仪联合调试对撞成功，观察到了正负电子对撞产生的物理事例。这是BEPCII工程的重要里程碑，标志着BEPCII高质量、按计划、不超预算地圆满完成了建设任务，各种设备工作正常，进入试运行阶段，开始进入高能物理实验研究。
在BEPCII 建成之后，预期每年能获取的有效物理事例提高百倍，比国外同能区的物理事例高千倍，为粲物理实验研究提供高统计量的数据和小的系统误差的精确测量，探索新的物理现象，发现新粒子。预计投入运行后3~5年内，将获得若干对世界高能物理研究产生重大影响的创新性物理成果。改造后的北京正负电子对撞机的亮度是美国康奈尔大学对撞机设计亮度的3~7倍，将在世界同类型装置中继续保持领先地位。中科院高能物理研究所依托北京正负电子对撞机国家实验室，将成为国际知名的高能物理实验基地。