北京串列加速器核物理國家實驗室

北京串列加速器核物理國家實驗室

北京串列加速器核物理國家實驗室創建於1988年,是我國低能核物理研究重要基地,依託於中國原子能科學研究院核物理研究所,主要開展核物理基礎研究、核數據測量、輻射物理、核技術套用和交叉學科研究。現任實驗室主任趙志祥研究員,學術委員會主任沈文慶院士。

基本介紹

  • 中文名:北京串列加速器核物理國家實驗室
  • 外文名:Beijing Tandem Accelerator Nuclear Physics National Laboratory
  • 簡稱:串列實驗室
  • 成立時間:1988年
  • 屬性:低能核物理研究基地
  • 實驗室主任趙志祥
  • 學術委主任沈文慶
主要概況,組織機構,交流合作,科研成果,研究領域,發展歷程,歷任領導,

主要概況

1987年,王淦昌院士、錢三強院士等專家向國家科委和國家計委提出建議,提出《關於充分發揮大型科研裝置的作用,組建國家實驗室的建議》。1988年,北京串列加速器核物理國家實驗室(簡稱串列實驗室)成立,是我國八十年代在核物理領域布局的低、中、高能三個基地中的一個低能核物理研究基地,屬於國際性開放實驗室。串列實驗室依託於中國原子能科學研究院核物理研究所,主要開展核物理基礎研究、核數據測量、輻射物理與生物、核技術套用和交叉學科的研究。
北京串列加速器核物理國家實驗室正門北京串列加速器核物理國家實驗室正門
串列實驗室的主要設備是一台大型靜電式HI-13串列加速器,配備了Q3D磁譜儀等各種物理實驗終端設備。該串列加速器是我國八十年代初從美國高壓工程公司引進的,1983年底開始安裝調試,1987年通過國家驗收正式投入運行。串列實驗室自1988年成立以來,一直按照對國內外開放的國家實驗室模式管理與運行,累計運行超過10萬小時,供述時間8萬多小時,為國內外50多個研究機構在HI-13串列加速器上共300多個課題的實驗研究提供了從氫到鈾的40多種離子束流。

組織機構

串列實驗室
主 任:趙志祥
副主任:姜 山
學術委員會
主 任:沈文慶
副主任:柳衛平 夏佳文
委 員:於偉翔 王乃彥 王 立 葉沿林 許謹誠 孫偉力 陳東風 肖國青 張煥喬 張宗燁 郭 剛 柴之芳 錢紹鈞 夏海鴻 常永福 樊明武 陳東風
特邀委員:劉建橋 施慶瑜 賈錦蕾 蒲 鍆
秘 書:胡躍明

交流合作

串列加速器核物理國家實驗室是我國核物理研究對外合作與交流的重要視窗,已與國家原子能機構、英國、美國、韓國、日本、俄羅斯、德國、義大利等二十多個國家和國際機構建立了良好的國際合作關係。從1986年起,先後有624人次到國外研究機構訪問或工作,有2051人次的國外專家來訪。參加各類國際合作項目59項,承辦國際學術會議16次。

科研成果

從1988年串列實驗室成立以來,在基礎性研究、核技術套用以及核數據研究等方面取得了一批具有國際、國內重要影響的科研成果。20多年來,獲得國家自然科學獎二等獎和三等獎各1項;國家科學技術進步獎二等獎5項,三等獎3項;國防科學技術獎一等獎6項,二等獎10項,三等獎5項;中國核工業總公司科技進步獎一等獎8項,二等獎26項,三等獎35項;中核集團科學技術進步獎一等獎1項,二等獎2項,三等獎2項;何梁何利科學技術獎2項;香港求是科技基金會傑出青年物理獎1項;吳有訓物理獎5項;胡濟民教育科學獎4項。在國際和國核心心期刊上發表論文共1967篇,其中1157篇被SCI收錄。
北京串列加速器核物理國家實驗室外景北京串列加速器核物理國家實驗室外景
串列實驗室堅持鼓勵創新,加強管理,成為國家級重要研究平台,為我國核科學技術的發展起到了重要作用:一是通過基礎性研究,為提高我國在國際核物理界的地位發揮了重要作用,成為我國低能核物理對外開放的一個重要視窗;二是通過套用性基礎研究,為我國資源、環境、材料、生命科學等學科的發展提供了重要支撐,促進了我國核技術套用的發展;三是通過對核數據研究,為國家重點核科學工程的發展提供了重要數據,加速了核裝置技術的發展;四是通過串列實驗室多年的研究工作,為國家培養了一批核科技高級人才。1986年開始,在串列加速器上開展了關鍵核數據測量,為中國評價核資料庫提供了實驗數據,其中,快中子激發函式測量達到國際先進水平,為我國核裝置的發展做出了重要貢獻。

研究領域

1987年,在國內首次開展了壘下重離子熔合裂變機制的研究。
1990年,套用加速器質譜方法測量了中太平洋海底多金屬結核10Be剖面分布,提供了海底資源生長年代和賦存規律的重要依據,為我國獲準中太平洋C-C區海域30萬平方公里海底資源的開採權做出了重要貢獻。
1991年,在串列加速器上合成了新核素90Ru,結束了中國人在發現新核素上的歷史空白。
1993年,串列加速器上建成了國內第一個放射性次級束裝置。
1995年完成了2H(7Be,8B)n反應角分布測量,間接確定了7Be(p,γ)8B反應的天體物理S17(0)因子,為太陽中微子丟失現象提供了新的實驗證據。
串列加速器國家實驗室外景串列加速器國家實驗室外景
進入新的世紀,串列加速器正在為國家科技創新的重大需求發揮不可或缺的技術支撐作用。
在核物理基礎研究方面,我國科研人員正瞄準國際前沿研究,力爭取得具有國際影響力的科研成果,為核物理髮展研究發揮重要作用。重離子核反應研究上,主要開展近壘和壘下重離子核反應實驗研究,以揭示碰撞核內部和相對運動自由度的多維耦合及組合體系的動力學過程;放射性核束物理與核天體物理研究上,已經在加速器次級束流線上產生了純度較好的6He等次級束,間接測量了6He(p,γ)7Li等天體物理重要反應,首次觀察到6Li第二激發態的中子-質子暈結構和14O的能級結構,研究成果在Phys. Rev. Lett等國際著名刊物發表後,引起國際同行高度關注,2010年獲國家基金委創新團隊支持。
串列加速器國家實驗室內景串列加速器國家實驗室內景
在核技術套用研究方面,繼續為國家資源、環境、材料、生命等學科作出重要貢獻。微電子器件單粒子效應研究上,建成了重離子單粒子效應專用輻照裝置,運行穩定性、試驗效率等多方面技術指標達到國際先進水平,與全國二十多家科研單位合作開展單粒子效應評估試驗,其結果在我國多個航天工程和“核高基”重大專項中獲得實際套用,在我國航天事業的快速發展中發揮著重要作用;通過國際上五個大型加速器質譜系統之一的原子能院加速器質譜系統,開展10Be等十餘種核素的高靈敏度測量,開展核安全高靈敏監測、地質資源、環境污染、核物理與天體物理、生物醫學示蹤等套用研究,為國家核安全、海洋與地下水資源調查、核環境評估、核數據測量、骨質疏鬆研究提供新方法新技術。
在核數據測量與評價研究方面,按照“小規模,高水平,有特點”的指導原則,通過快中子雙微分截面、激發函式、裂變產額、核衰變數據、原子分子數據等測量,開展了重要核素的核數據測量與評價,為我國核裝置的發展做出強有力的技術保障,滿足國家核工程的重大需求。裂變產額、活化反應截面、雙微分截面、瞬發裂變中子能譜、高能γ射線測定、核衰變數據、原子分子數據等數據,為我國核產品研製提供了重要的基礎數據支撐。
此外,串列加速器在高自旋態、核效應分析和輻射生物等研究領域也開展了一系列工作。

發展歷程

20世紀60年代初,核物理學家趙忠堯先生提出在我國建立串列加速器實驗室的建議, 此後錢三強先生為此做了進一步的努力。
1972年在第一次全國核物理會議上, 根據國際核物理研究發展的動態,許多科學家又提出了建設串列實驗室的建議。
1978年國家計委、國家建委批准訂購串列靜電加速器。
1978年11月與美國高壓工程公司簽訂購買HI-13串列加速器契約。
1979年國家計委、國防科工委批准串列加速器工程設計任 務書。
1980年核工業部批准串列加速器工程經費概算和建築規模。
1981年5月串列加速器土建工程動工。
1981年9月召開串列加速器物理工作座談會, 中國科學院原子能所內外16個單位37名核物理學家參加, 該會對串列加速器上的物理課題準備起了重要作用。
1985年4月召開第一次串列加速器課題評審會, 對原子能所物理部預評課題的初步意見進行審議,為串列加速器規劃了一批有意義的物理課題,並分配首批課題束流時間。
1986年5月在北京召開串列加速器核物理國際討論會,王淦昌先生在致辭中說:“串列加速器核物理實驗室的建成是我國核物理髮展史上的里程碑”。
1986年10月串列加速器安裝調試完成並通過加速器技術驗收, 開始試運行並為核物理實驗提供束流。
1987年8月串列加速器工程項目通過國家驗收並正式交付使用, 並於當年9月向全國開放,串列加速器核物理實驗室課題評審委員會正式成立。
1987年11月召開串列加速器核物理實驗室課題評審委員會第一次會議,批准延續課題和新開課題各15個, 其中院外新開課題4個共600小時, 標誌著實驗室在向全國開放方面邁出了第一步。
1988年5月財政部下文, 同意解決串列加速器運行經費,要求串列加速器實驗室作為國家實驗室對外開放。
1988年12月北京串列加速器核物理國家實驗室成立。 同時, 串列加速器核物理實驗室課題評審委員會改名為北京串列加速器核物理國家實驗室學術委員會。
1990年自行設計建立五條新的國產束流管道,對串列研究領域進行擴充。
1993年在串列加速器上建成我國第一條放射性次級束流線。
1994年原子能院提議以現有的HI-13串列加速器為基礎,建立“北京放射性核束裝置”,並上報了“北京放射性核束裝置建議書”。
1995年8月成功地舉辦了國際核物理大會,這是我國第一次舉辦國際核物理大會。
1997年12月,實驗室成立十周年。王淦昌先生指出“串列加速器是有特色的低能核物理研究工具,有其不可替代性”、“在與兄弟院所共同利用中發揮了我國核物理研究中心的作用”。
1999年,原子能院再次上報“北京串列加速器核物理國家實驗室升級工程《同位素開發與核結構研究裝置》建議書”。
2000年12月國防科工委批准串列加速器加速管技術改造項目建議書,加速管技改項目正式開始,2002年10月項目完成。
2000年,“加速器驅動潔淨核能系統的物理及技術基礎研究”和“放射性核束物理及天體物理研究”得到國家973計畫項目資 助。
2003年1月,串列加速器升級工程順利通過中咨公司組織的工程項目評估並上報國防科工委。
2003年7月,國防科工委批准串列升級工程立項。
2004年3月,國防科工委組織串列升級工程可研報告評審。
2004年6月,國防科工委批覆“HI-13串列加速器升級工程可行性研究報告”。
2009年7月,國防科工局批覆“HI-13串列加速器升級工程新可行性研究報告”。
2010年9月,國防科工局批覆“HI-13串列加速器升級工程初步設計”。
2011年4月,HI-13串列加速器升級工程開始土建施工。
2014年7月,100 MeV質子回旋加速器首次調試出束,標誌著原子能院承建的國家重點科技工程——HI-13串列加速器升級工程的關鍵實驗設施建成,併入選“2014年中國十大科技進展”。

歷任領導

1999年第一屆串列實驗室
主 任:丁大釗(院士) 副主任:趙志祥
2004年第二屆串列實驗室
主 任:張煥喬(院士) 副主任:柳衛平夏海鴻
2011年第三屆串列實驗室
主 任:趙志祥 副主任:姜 山
1985年課題評審會領導小組
組 長:楊澄中(院士) 副組長:胡濟民(院士)
組 員:丁大釗(院士) 於 敏(院士) 王淦昌(院士) 石雙惠 鄔恩九 吳式樞 張宗燁(院士) 杜祥琬(院士) 楊立銘(院士) 李壽枬 周瑞英 范淑賢 胡進修 諸永泰 常永福 黃祖洽(院士) 曹建華 戴傳曾(院士)
1987年課題評審委員會
主 任:楊立銘(院士)
副主任:姜承烈
委 員:盧希庭 許謹誠 何國柱 陳永壽 陳澤民 沈文慶(院士) 杜祥琬(院士) 卓益忠 周德鄰 鄭林生 唐 林 黃勝年(院士) 程曉伍 顏一鳴
顧 問:於 敏(院士) 李壽枬 金星南 胡濟民(院士) 黃祖洽(院士)
秘 書:陳鐘麟
1989年第二屆學術委員會
主 任:楊立銘(院士)
副主任:姜承烈
委 員:丁大釗(院士) 於 敏(院士) 盧希庭 許謹誠 孫漢城 何國柱 陳永壽 陳澤民 沈文慶(院士) 杜祥琬(院士) 楊福家(院士) 卓益忠 周德鄰 鄭林生 胡進修 胡濟民(院士) 唐 林 翁培昆 黃勝年(院士) 顏一鳴
秘 書:陳鐘麟
1991年第三屆學術委員會
主 任:胡濟民(院士)
副主任:許謹誠
委 員:朱升雲 宇平治 江棟興 陳永壽 陳澤民 沈文慶(院士) 楊立銘(院士) 張本愛 鄭林生 羅亦孝 胡進修 姜承烈 翁培昆 蔡敦九
秘 書:陳鐘麟
1994年第四屆學術委員會
主 任:胡濟民(院士)
副主任:許謹誠 趙志祥
委 員:方勤學 朱升雲 劉運祚 江棟興 關遐令 陳永壽 陳鐘麟 沈文慶(院士) 尚仁成 楊立銘(院士) 張本愛 鄭林生 夏元復 胡進修 諸永泰 溫書賢
秘 書:李安利
2001年第五屆學術委員會
主 任:胡仁宇(院士)
副主任:張煥喬(院士) 陳永壽 關遐令
物理組委員:馬中玉 方勤學 朱勝江 朱升雲 許謹誠 沈文慶(院士) 張本愛 竺禮華 趙志祥 郭 剛 郭之虞 徐樹威 夏海鴻 常永福
加速器組委員:張天爵 楊丙凡 趙 夔 夏佳文(院士) 秦久昌 崔保群 樊明武(院士)
特邀委員:齊占順 周文能 郭永吉 施慶瑜
秘 書:姜 山
2007年第六屆學術委員會委員
主 任:胡仁宇(院士)
副主任:柳衛平 關遐令
委 員:馬中玉 於偉翔 王乃彥(院士) 葉沿林 許謹誠 沈文慶(院士) 竺禮華 張宗燁(院士) 趙志祥 胡躍明 柴之芳(院士) 錢紹鈞(院士) 郭樹玲 詹文龍(院士) 樊明武(院士) 孫偉利 常永福
特邀委員:齊占順 郭永吉 施慶瑜
秘 書:姜 山
2011年第七屆學術委員會委員
主 任:沈文慶(院士)
副主任:柳衛平 夏佳文(院士)
委 員:於偉翔 王乃彥(院士) 王 立 葉沿林 許謹誠 孫偉力 陳東風 肖國青 張煥喬(院士) 張宗燁(院士) 郭 剛 柴之芳(院士) 錢紹鈞(院士) 夏海鴻 常永福 樊明武(院士) 陳東風
特邀委員:劉建橋 施慶瑜 賈錦蕾 蒲 鍆
秘 書:胡躍明

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