北京大學重離子物理教育部重點實驗室檢視原始碼討論檢視歷史

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北京大學重離子物理教育部重點實驗室北京大學技術物理系（原為北大物理研究室）是1955年由周恩來總理批示建立的我國高校中的第一個核科學與技術人才培養基地，幾十年來為國家培養了五千多名高級人才，在歷屆畢業生中已產生了11位兩院院士。

實驗室簡介

1983年經原國家教委批准成立了北京大學重離子物理研究所，北大核學科的科研實力得到進一步加強。1990年北京大學重離子物理國家教委開放實驗室正式成立，後更名為教育部重點實驗室。本實驗室作為部委重點實驗室曾經於1991年、1995年、2000年和2005年連續四次參加國家重點實驗室的評估，均被評為良。2004年還參加了教育部重點實驗室的評估，被評為優秀。這是歷來國內相同領域參評實驗室中成績最好的。實驗室所依託的「粒子物理和核物理」、 「核技術及應用」兩個學科均設有碩士點、博士點及博士後流動站，並在2001年國家重點學科評估時排名均居同類學科第一。在經歷了上世紀九十年代中後期核科學的一段低潮之後，隨着核科學基礎研究的新發展以及核能和核安全等國家需求的日益突出，本實驗室在新世紀得到快速發展，已經成為國內本領域內有特色的、高水平的實驗室。

重離子物理教育部重點實驗室主要由北京大學物理學院的粒子物理與核物理、核技術及應用等兩個國家重點學科的骨幹科研力量組成。其中包括中科院院士1人，國家級中青年有突出貢獻專家1人，國務院頒發的政府特殊津貼獲得者2人，973首席科學家1人，國家傑出青年基金獲得者5人，基金創新研究群體成員5人，教育部跨世紀和新世紀人才2人，全國優秀博士論文獲得者1人。在國家863、國家973、國家攻關等重大研究計劃中，我實驗室固定人員獲得先進個人稱號者4人。實驗室現有固定人員約50人，其中32人具有博士學位，共有15人在各全國性學會或國際學會中擔任理事長、副理事長、常務理事、專業委員會正副主任等職務。

目前實驗室的主要研究方向為：放射性核束物理、強子物理 、先進粒子加速器技術、核技術應用。

實驗室的總體目標是：依託北京大學學科眾多、人才資源豐富的優勢，把實驗室建設成為基於核科學與技術、多學科交叉的高水平基礎性研究基地，針對學科發展前沿和國民經濟、社會發展及國家安全的相關重大科技問題，開展核物理與核技術方面的基礎科學、應用基礎科學及多學科交叉應用的創新性高水平研究，獲取原始創新成果和自主知識產權，培養基礎物理、核科學與技術、以及多學科交叉的高層次研究型人才。

研究成果概況

近十年來，實驗室固定人員獲國家科技進步二等獎2項、教育部科技進步獎一等獎2項、二等獎3項、北京市科學技術獎二等獎1項，獲發明專利2項；國家高技術研究發展計劃國家先進個人獎一人（一等獎）、何梁何利科技進步獎1項、光華科技獎2項、周培源獎1項，參加國家重大研究計劃獲973先進個人1人、863先進個人2人、國家科技攻關計劃先進個人1人。

最近幾年來我實驗室固定人員每年都有重要研究成果發表在本領域國際頂尖雜誌上，包括以第一或通訊作者在Phys. Rev. Lett.上發表5篇文章。

實驗室經過16年的建設，已經有了比較高的學術地位和影響，在主流研究方向上能夠長期保持比較強的競爭力並取得比較好的成果。例如：

2000年973項目「放射性核束物理與核天體物理」啟動，該項目匯集了全國核物理界的主力。項目共設 7個課題，其中2個課題的負責人是我實驗室的固定人員。2002年973項目「基於超導加速器的SASE自由電子激光」啟動，我實驗室承擔其中的4個子課題並出任該項目首席科學家。1999年我國政府首次投資參加的國際大科學合作任務由中科院高能所和我實驗室課題組承擔。

我們自主研製成功了銅鈮濺射型超導QWR腔和用於束線上的低溫恆溫容器並成功地實現了國內首次帶電粒子束的超導腔加速。2003年我們實驗室建成了集多項高新技術為一體的超導型注入器，它是國內第一台整機超導加速器。

我們提出並發展了射頻性能穩定的四杆微翼型整體分離環RFQ加速器技術，並在此基礎上研製成功了我國第一台RFQ加速器—1MeV整體分離環型重離子RFQ加速器。通過參加973項目「加速器驅動潔淨核能系統研究」，研製成功我國第一台四翼型強流RFQ加速器工藝腔和我國第一台強流離子束髮射度測量儀。

北大加速器質譜是國內唯一能開展批量樣品測量的AMS實驗室，一直以來也是國內唯一能進行高精度14C測量的AMS實驗室。十幾年來，北大AMS廣泛開展交叉應用研究，成為我國地球科學、考古學、環境科學和生命科學等領域內相關研究的技術平台，先後支撐過多項國家重大、重點項目，其中國家科技攻關計劃項目「夏商周斷代工程」在國內外產生了較大影響。國內地學界相當一部分14C年代基礎數據來源於我們實驗室加速器質譜的精確測量。

我們利用離子損傷徑跡及離子透射能譜等核方法系統研究了荷能離子在生物樣品中的傳輸過程，研究水平國內領先並得到國際上權威人士的高度評價。最近我們在國內率先開展用高能重離子輻照製備單納米孔的研究工作並在國內首先得到小於3nm、基於高分子膜的納米核孔及小於5nm、基於硅基膜的納米孔。

我實驗室的中子物理課題組是中國核數據中心最重要的協作單位，一直承擔着國防預研重點項目，多年來評價、測量了大量國防所需要的核數據，其參與完成的研究成果「中國軍用測試核數據庫」2001年獲國家科技進步獎二等獎（北京大學為第二完成單位）。此外，我們作為教育部「核科學與核技術教育部網上合作研究中心」的牽頭單位，建設了中國第一個大型核科學數據網上服務系統，其成果「核科學數據信息化管理和網上共享」2004年獲北京市科學技術獎二等獎。

國內外幾十家單位的科研項目得到我實驗室開放課題的支持，為國內開展基於加速器的粒子束應用工作做出了重要貢獻。例如我實驗室開放課題多年來重點資助的山東大學王克明教授課題組的 「粒子與光電材料相互作用的應用基礎研究」 獲得2005年國家自然科學獎二等獎。

近幾年，本實驗室在國際上的競爭力有顯著提升，若干研究工作具有較大的國際影響。

（1）參與大科學國際合作的模式取得突破。過去我們主要是以個別學者的身份到國外學習和貢獻腦力。近幾年，我們實驗室在各主要研究方向上均發展為以集體和平等的方式參與國際合作。比如2002年，我實驗室放射性核束物理實驗組率先在日本理化所獨立提出並以我為主開展大型實驗，當時我們派出8人並運去自己研製的關鍵探測設備。又如我們在高能實驗合作中比較早地承擔了國家任務，對LHC-CMS做出重要的技術含量很高的硬件貢獻，從而獲得在LHC上以單位形式平等參與物理研究的地位。在參與BELLE和HERMES的物理數據分析工作中，均以單位名義取得重要成果。這種方式在若干年以前是難以企及的。

（2）我實驗室的多項研究成果在國際上取得較大影響。如：關於非穩定原子核巨暈的預言已被多個國際研究機構列為實驗目標和加速器更新換代的依據；關於5夸克強子態存在證據的論文在國際上發表後，不到兩年時間內的引用次數已超過250次；2000年我們提出了原創的將超導腔與光陰極直流電子槍相結合的DC-SC光陰極注入器概念，並於2003年完成了原理驗證實驗。該研究成果被美國科學基金會2004年出版的《RF SUPERCONDUCTIVITY-2004》一書收錄，作為高平均流強型注入器的典型類型之一多次被國際學術會議的總結報告所引用。與此同時，DC-SC光陰極注入器樣機的一些關鍵技術指標，如驅動激光的功率、激光脈衝與射頻相位的鎖定精度等，均達到了國際先進水平。北大AMS實驗室是國際上公認的能進行高精度14C測量的實驗室之一,有關「夏商周斷代工程」的AMS測量工作在有700多人參加的第21屆世界科學史大會上被列為大會特邀報告。

（3）國際學術交流活躍，國際學術地位不斷提高。過去幾年我實驗室有上十位學術帶頭人在國際學術大會作特邀報告。我們承辦了若干與我們研究方向密切相關的國際學術會議，如2005年在北京大學舉辦了規模很大的國際強子物理會議，2007年的國際射頻超導會議將由北京大學主辦等等。我們更注重開展穩定和系列的國際學術活動，從而更有效地提高國際影響和地位。比如我們主辦的主要由國外資助的每兩年一次的「亞原子物理國際暑期學校」已經開辦了四屆；中日兩國核物理界建立的「中日核物理合作委員會」將掛靠在本實驗室，每年舉行雙邊會議。