gK、核物理与核技术国家重点实验室 內部簡張 雪点 Nr I (第18期,2018年4月1日) 重要事项 验宣子开学术要瓦会皮会舣 2017年3月27日,核物理与核技术国家重点实验室(北京大学)2016年度学术委员会会议在 北京大学加速器楼408会议室召开。学术委员会主任沈文庆、副主任赵光达、柴之芳、郭之虞,委 员杜祥琬、刘嘉麒、关遐令、张闯、柳卫平、马伯强、孟杰,资深顾问张焕乔、王乃彦、钱绍钧, 学校管理部门张琰等出席会议。实验室负责人和部分骨干参加了会议。 会议由学术委员会主任沈文庆院士主持。首先实验室主任叶沿林教授就实验室2016年度的总体 情况以及2015-2017整改情况向学术委员会作了汇报,包括科研情况、队伍建设、研究成果、开放课 题、学术交流、 BISOL建设等方面。王宇钢副主任汇报了2016年获批开放课题的执行情况,以及 2017年开放课题的申请和批准情况。随后,朱怡代表裴俊琛老师和杨李林作为实验室青年骨干做了 近年来研究成果报告,委员们经过投票评选出2016年度实验室优秀青年成果奖。 针对实验室被列入整改的情况,委员们指出:作为核物理与核技术领域代表性的国家重点实验 室,要更加突出“高水平”和“有特色”,避免面面俱到,挑选出亮点。在应用方面,激光加速器 的研究处于一流水准,超导技术经过几十年的积累也达到国内一流水平。理论方面最好与应用紧密 结合,以给评委专家一个直观印象;要突出领导“十三五”大科学装置BSOL是因为在过去多年持 续积累, BISOL的建成需要10年以上的时间,在这段时间里将实验室的研究与BSOL需求结合,调 动实验终端使用人员的积极性,联合开展研究工作;作为大学的实验室,人才培养也是实验室的成 果,可以介绍近年输出的优秀人才情况;中美在核物理研究方向的合作以及“校所合作”都是实验 室的亮点。 沈文庆院士最后做了总结发言,指出实验室研究工作取得突出的成绩,要坚持自己的优良传统 和优势方向,在整改过程中凝练方向,理论与实验紧密结合,争取整改考评和下一次评估取得好成 绩 国家大料基磁爱十三粑为项目“北京IOC”第一次国内用户 会在北京舌开 2017年3月18日-19日,北京在线同位素分离丰中子束流装置(以下简称“北京ISOL”)第 次国内用户会在北京大学中关新园召开。会议聚焦该装置在核物理和核天体物理前沿研究方面的国内 外需求,推动建立广泛的国内外合作,使“北京ISOL”项目实验终端更有效地发挥作用。本次会议由
1 核物理与核技术国家重点实验室 内 部 简 报 （第 18 期，2018 年 4 月 1 日） 重要事项 实验室召开学术委员会年度会议 2017 年 3 月 27 日，核物理与核技术国家重点实验室（北京大学） 2016 年度学术委员会会议在 北京大学加速器楼 408 会议室召开。学术委员会主任沈文庆、副主任赵光达、柴之芳、郭之虞，委 员杜祥琬、刘嘉麒、关遐令、张闯、柳卫平、马伯强、孟杰，资深顾问张焕乔、王乃彦、钱绍钧， 学校管理部门张琰等出席会议。实验室负责人和部分骨干参加了会议。 会议由学术委员会主任沈文庆院士主持。首先实验室主任叶沿林教授就实验室 2016 年度的总体 情况以及2015-2017整改情况向学术委员会作了汇报，包括科研情况、队伍建设、研究成果、开放课 题、学术交流、BISOL 建设等方面。王宇钢副主任汇报了 2016 年获批开放课题的执行情况，以及 2017 年开放课题的申请和批准情况。随后，朱怡代表裴俊琛老师和杨李林作为实验室青年骨干做了 近年来研究成果报告，委员们经过投票评选出 2016 年度实验室优秀青年成果奖。 针对实验室被列入整改的情况,委员们指出：作为核物理与核技术领域代表性的国家重点实验 室，要更加突出“高水平”和“有特色”，避免面面俱到，挑选出亮点。在应用方面，激光加速器 的研究处于一流水准，超导技术经过几十年的积累也达到国内一流水平。理论方面最好与应用紧密 结合，以给评委专家一个直观印象；要突出领导“十三五”大科学装置 BISOL 是因为在过去多年持 续积累，BISOL的建成需要10年以上的时间，在这段时间里将实验室的研究与BISOL需求结合，调 动实验终端使用人员的积极性，联合开展研究工作；作为大学的实验室，人才培养也是实验室的成 果，可以介绍近年输出的优秀人才情况；中美在核物理研究方向的合作以及“校所合作”都是实验 室的亮点。 沈文庆院士最后做了总结发言，指出实验室研究工作取得突出的成绩，要坚持自己的优良传统 和优势方向，在整改过程中凝练方向，理论与实验紧密结合，争取整改考评和下一次评估取得好成 绩。 国家重大科技基础设施十三五规划项目“北京 ISOL”第一次国内用户 会在北京召开 2017 年 3 月 18 日-19 日，北京在线同位素分离丰中子束流装置（以下简称“北京 ISOL”）第一 次国内用户会在北京大学中关新园召开。会议聚焦该装置在核物理和核天体物理前沿研究方面的国内 外需求，推动建立广泛的国内外合作，使“北京 ISOL”项目实验终端更有效地发挥作用。本次会议由
中国原子能科学研究院和北京大学联合主办。来自国内35所高校和研究院所的140余位科研人员参 加会议,是国内核物理届覆盖广泛的一次用户合作会议。几位海外华人学者和外籍“千人计划”学者也 参加了会议 会上中国原子能科学研究院副院长柳卫平研究员介绍了“北京ISOL”的总体方案和最新进展, 北京大学核物理与核技术国家重点实验室主任叶沿林教授介绍了“北京ISOL”的科学目标以及与国内 外装置的互补特点。随后,针对分离能实验区(SEE)、低能实验区(LEE)和中能实验区(IEE)的 重要物理研究目标和实验装置设想分别做了专题报告。各单位来的多位实验和理论工作者有针对性的 报告了在“北京ISOL”开展研究和设备建设的建议和设想。与会专家围绕报告内容开展了热烈的讨论 致认为,“北京ISOL是国际先进的核物理大科学装置,针对未来二、三十年国际科学发展的热点 前沿,是我国核科学研究在若千重要方面走向国际引领的难得机遇。同时,“北京ISOL”建成后还能 满足先进核能系统、特别是聚变堆材料的辐照测评等国家重大需求,是基础科学前沿和重大国家需求 紧密结合的新型装置。18日当晚,与会代表们又自发地聚集在一起,针对“北京ISOL”的物理工作畅 所欲言、献计献策,表达了深度合作和承担具体任务的意愿。 “北京ISOL”已经列入国家重大科技基础设施“十三五”规划。“北京ISOL”由中国原子能科学研 究院和北京大学联合提出,拟投资35亿元,其基本功能是:采用反应堆和强流加速器、以及在线同 位素分离(ISOL)和弹核碎裂(PF)相结合的方法,产生高强度的丰中子核束;用强流氘束打靶产 生能量为1-20MeⅤ强流中子。该装置对于开展原子核稳定极限区新物理、超重稳定岛核素合成、铁 以上重元素的天体合成等重大基础科学前沿研究,满足先进核能系统、特别是聚变堆材料的辐照测评 与考验等重大需求具有重要意义 “北京在线同位素分离丰中子束流装置(北京IS0L”第一次国内用户会
2 中国原子能科学研究院和北京大学联合主办。来自国内 35 所高校和研究院所的 140 余位科研人员参 加会议，是国内核物理届覆盖广泛的一次用户合作会议。几位海外华人学者和外籍“千人计划”学者也 参加了会议。 会上中国原子能科学研究院副院长柳卫平研究员介绍了“北京 ISOL”的总体方案和最新进展， 北京大学核物理与核技术国家重点实验室主任叶沿林教授介绍了“北京 ISOL”的科学目标以及与国内 外装置的互补特点。随后，针对分离能实验区（SEE）、低能实验区（LEE）和中能实验区（IEE）的 重要物理研究目标和实验装置设想分别做了专题报告。各单位来的多位实验和理论工作者有针对性的 报告了在“北京 ISOL”开展研究和设备建设的建议和设想。与会专家围绕报告内容开展了热烈的讨论， 一致认为，“北京 ISOL”是国际先进的核物理大科学装置，针对未来二、三十年国际科学发展的热点 前沿，是我国核科学研究在若干重要方面走向国际引领的难得机遇。同时，“北京 ISOL”建成后还能 满足先进核能系统、特别是聚变堆材料的辐照测评等国家重大需求，是基础科学前沿和重大国家需求 紧密结合的新型装置。18 日当晚，与会代表们又自发地聚集在一起，针对“北京 ISOL”的物理工作畅 所欲言、献计献策，表达了深度合作和承担具体任务的意愿。 “北京 ISOL”已经列入国家重大科技基础设施“十三五”规划。“北京 ISOL”由中国原子能科学研 究院和北京大学联合提出，拟投资 35 亿元，其基本功能是：采用反应堆和强流加速器、以及在线同 位素分离（ISOL）和弹核碎裂（PF）相结合的方法，产生高强度的丰中子核束；用强流氘束打靶产 生能量为 1-20 MeV 强流中子。该装置对于开展原子核稳定极限区新物理、超重稳定岛核素合成、铁 以上重元素的天体合成等重大基础科学前沿研究，满足先进核能系统、特别是聚变堆材料的辐照测评 与考验等重大需求具有重要意义
■家量大輯敦基础孢培项目——北京激加邈骺蓑了硏会舌郛 2018年3月31日,国家重 大科技基础设施培育项目(教育 北京激光加速器装置 部)—一北京激光加速器装置研 国家重大科技基础设施培育项目启动会 讨会在北京大学物理学院成功 举办。会议由北京大学和清华大 学共同组织召开。 近年来高功率飞秒激光器 技术飞速发展,国际上很多专家 认为“21世纪是光的世纪”。高 功率飞秒脉冲激光,不仅可以形 成多种时间分辨光谱技术和泵 浦/探测技术,也可以作为先进加 速器的驱动器。将激光应用到加速器领域不仅可以提供新的极端条件,也可以提供更高的加速电场, 有望提供更紧凑、更亮和更短脉冲的物理装置和新型辐射源(THz,EUV,X/伽马等),将为科学前沿 领域及新兴交叉学科的迅猛发展带来新的机遇。北京激光加速器装置(2017ZF22)项目旨在将高功 率飞秒激光引入到粒子加速器领域,建设面向用户的新型大科学设施装置。项目建议人为本实验室的 颜学庆教授和清华大学唐传祥教授。 会议邀请了北京大学、清华大学、中国科学技术大学、上海交通大学、西安交通大学、中山大 学、国防科技大学、北京师范大学、上海师范大学、吉林大学、中国科学院上海光学精密机械研究所 中国科学院高能物理研究所、中国科学院近代物理研究所、中国科学院物理研究所、中国工程物理研 究院、中国原子能科学研究院、核工业西南物理研究院、西北核技术研究所、山东淄博万杰肿瘤医院 以及美国费米国家实验室等国内外单位相关领域的专家参会和讨论。本次研讨会意在集思广益,把位 于学科前沿,有优势的成熟技术且有广泛用户需求的内容遴选出来,为未来十四五激光加速器大科学 设施的规划提供参考。 高能物發组疵邀在28届亳子充子国院会舣上作大会报告 高能物理实验组李强老师应邀参加 了在广州中山大学举行的第28届轻子光 cs KKC ODo 子国际会议,并代表多个合作组( ATLAS、 CMS、LHCb、CDF、D0)作了近期电弱 Electroweak Measurements from LHc 物理进展的大会综述报告“EW and Past Experiments Measurements from LHC and Past eijing, China 第28届轻子光子国际会议由国际纯 UAl/UA 粹与应用物理联合会( IUPAP)指定,是 高能物理及相关领域的首要系列会议,每
3 国家重大科技基础设施培育项目——北京激光加速器装置研讨会召开 2018 年 3 月 31 日，国家重 大科技基础设施培育项目(教育 部)——北京激光加速器装置研 讨会在北京大学物理学院成功 举办。会议由北京大学和清华大 学共同组织召开。 近年来高功率飞秒激光器 技术飞速发展，国际上很多专家 认为“21 世纪是光的世纪”。高 功率飞秒脉冲激光, 不仅可以形 成多种时间分辨光谱技术和泵 浦/探测技术，也可以作为先进加 速器的驱动器。将激光应用到加速器领域不仅可以提供新的极端条件，也可以提供更高的加速电场， 有望提供更紧凑、更亮和更短脉冲的物理装置和新型辐射源（THz, EUV, X/伽马等），将为科学前沿 领域及新兴交叉学科的迅猛发展带来新的机遇。北京激光加速器装置（2017ZF22）项目旨在将高功 率飞秒激光引入到粒子加速器领域，建设面向用户的新型大科学设施装置。项目建议人为本实验室的 颜学庆教授和清华大学唐传祥教授。 会议邀请了北京大学、清华大学、中国科学技术大学、上海交通大学、西安交通大学、中山大 学、国防科技大学、北京师范大学、上海师范大学、吉林大学、中国科学院上海光学精密机械研究所、 中国科学院高能物理研究所、中国科学院近代物理研究所、中国科学院物理研究所、中国工程物理研 究院、中国原子能科学研究院、核工业西南物理研究院、西北核技术研究所、山东淄博万杰肿瘤医院 以及美国费米国家实验室等国内外单位相关领域的专家参会和讨论。本次研讨会意在集思广益，把位 于学科前沿，有优势的成熟技术且有广泛用户需求的内容遴选出来，为未来十四五激光加速器大科学 设施的规划提供参考。 高能物理实验组应邀在第 28 届轻子光子国际会议上作大会报告 高能物理实验组李强老师应邀参加 了在广州中山大学举行的第 28 届轻子光 子国际会议，并代表多个合作组（ATLAS、 CMS、LHCb、CDF、D0）作了近期电弱 物理进展的大会综述报告“ EW Measurements from LHC and Past Experiments”。 第 28 届轻子光子国际会议由国际纯 粹与应用物理联合会（IUPAP）指定，是 高能物理及相关领域的首要系列会议，每
两年举行一次,是高能物理领域内最为重要的两个国际会议之一。大会只接受被邀报告,演讲人均是 在该领域具有突出成就和影响力的专家学者,或是他们推荐的有潜力的青年学者。来自世界各地的顶 尖物理学家聚集在轻子光子国际会议,讨论粒子物理、核物理、天文学、宇宙学的最新进展和未来设 施计划。 高能物理实验组冒亚军教授、班勇教授及李强副教授团队,自2010年以来长期致力于高能对撞 机上的多玻色子物理( Multi-boso)n研究,取得了大量有开创性贡献的成果,包括在LHC上第一个 三规范玻色子过程的测量,LHC上头一批矢量玻色子融合(VBF)及散射(VBS)过程的探测,以 及世界最强的一批反常三/四规范玻色子耦合限制。刘帅、张冯望东、张照茹、杨大能和李晶等同学 在上述工作中作出了重要的贡献。 0c歌 High Energ
4 两年举行一次，是高能物理领域内最为重要的两个国际会议之一。大会只接受被邀报告，演讲人均是 在该领域具有突出成就和影响力的专家学者，或是他们推荐的有潜力的青年学者。来自世界各地的顶 尖物理学家聚集在轻子光子国际会议，讨论粒子物理、核物理、天文学、宇宙学的最新进展和未来设 施计划。 高能物理实验组冒亚军教授、班勇教授及李强副教授团队，自 2010 年以来长期致力于高能对撞 机上的多玻色子物理（Multi-boso）n 研究，取得了大量有开创性贡献的成果，包括在 LHC 上第一个 三规范玻色子过程的测量，LHC 上头一批矢量玻色子融合（VBF）及散射（VBS）过程的探测，以 及世界最强的一批反常三/四规范玻色子耦合限制。刘帅、张冯望东、张照茹、杨大能和李晶等同学 在上述工作中作出了重要的贡献
研究展 从激宪加邃宠向激茫加骺- 北京大学1%能笊激宪加邃蛋廳了建成业烹 加速器作为核科学中的核心仪器设备,对人类的生存发展和国家的地位与安全具有重要影响,成 为衡量综合国力的一项重要标志。激光等离子体相互作用产生的加速电场可以比常规加速器至少高出 千倍以上,加速器的尺寸可以降低成千上万倍,显著降低所需要的空间、运行和维护成本。同时激光 加速器产生的离子東具有能量高、脉冲短(皮秒量级)、尺寸小(微米)、方向性好以等特点,具有很 高的时间和空间分辨率。 图1激光加速器装置照片 在国家重大仪器专项、重大科学问题导向项目(973A)、XXX专项和协同创新等项目的支持下 激光加速团队攻克了高对比度与高光强激光技术、自支撑纳米薄膜靶制备技术、超高流强离子束传输 技术和激光加速器辐照研究平台等关键技术,最终建成世界上首台超小型激光加速器辐照装置(如图 1所示),加速参数指标为1~15MeV质子束,总流强106-8个粒子/发。2017年激光加速器装置正式 建成出束,并通过了同行专家的现场技术测试。实验中利用能谱仪、RCF和CR39,确认加速产生了 能量1-15MeV质子東(如图2所示),在加速稳定性测试实验中,进行了5发连打测试,显示质子 截止能量的稳定性好于3%(如图3所示)。 250pC 美 20pC 4pC ≈5*103 3.5MeV±5.5° 7.9MeV±5.5°9.6Mev±45 15MeV 图2RCF胶片和CR39的探测结果 激光加速直接产生的质子束通常具有较大的能散,東流能量和流强的稳定性和可靠性可以通过基 于电磁铁東流传输系统进一步改进,从而提供日常运行所需要的可靠性、稳定性和重复性。北京大学 首次釆用了基于电四极透镜和分析磁铁等高流强离子束流传输和分析系统,并开展了3-10MeV能量 可调的高流强、短脉冲质子束传输测试,稳定地获得了1%能散/1-10pC电量的质子束(均为国际最 好指标)
5 研究进展 从激光加速走向激光加速器—— 北京大学 1%能散激光加速器辐照装置建成出束 加速器作为核科学中的核心仪器设备，对人类的生存发展和国家的地位与安全具有重要影响，成 为衡量综合国力的一项重要标志。激光等离子体相互作用产生的加速电场可以比常规加速器至少高出 千倍以上，加速器的尺寸可以降低成千上万倍，显著降低所需要的空间、运行和维护成本。同时激光 加速器产生的离子束具有能量高、脉冲短（皮秒量级）、尺寸小（微米）、方向性好以等特点，具有很 高的时间和空间分辨率。 图 1 激光加速器装置照片 在国家重大仪器专项、重大科学问题导向项目(973A) 、XXX 专项和协同创新等项目的支持下， 激光加速团队攻克了高对比度与高光强激光技术、自支撑纳米薄膜靶制备技术、超高流强离子束传输 技术和激光加速器辐照研究平台等关键技术，最终建成世界上首台超小型激光加速器辐照装置（如图 1 所示），加速参数指标为 1～15MeV 质子束，总流强 106-8 个粒子/发。2017 年激光加速器装置正式 建成出束，并通过了同行专家的现场技术测试。实验中利用能谱仪、RCF 和 CR39，确认加速产生了 能量 1-15 MeV 质子束（如图 2 所示），在加速稳定性测试实验中，进行了 5 发连打测试，显示质子 截止能量的稳定性好于 3%（如图 3 所示）。 图 2 RCF 胶片和 CR39 的探测结果 激光加速直接产生的质子束通常具有较大的能散，束流能量和流强的稳定性和可靠性可以通过基 于电磁铁束流传输系统进一步改进，从而提供日常运行所需要的可靠性、稳定性和重复性。北京大学 首次采用了基于电四极透镜和分析磁铁等高流强离子束流传输和分析系统，并开展了 3-10MeV 能量 可调的高流强、短脉冲质子束传输测试，稳定地获得了 1%能散 / 1-10pC 电量的质子束 (均为国际最 好指标)