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激光粒子加速器与应用展望

创建于2024年08月26日 星期一作者 : 李萍 浏览量 :

主讲人：颜学庆，北京大学教授

时    间：2024年8月28日 16：00

地    点：物电学院A栋414

联系人：余金清


讲座摘要：2004年激光电子加速取得里程碑式突破，由于其在高能物理和应用领域具有重要的意义，2018年Mourou和Strickland也因此被授予诺贝尔物理奖。诺贝尔颁奖报告中也明确提到，激光加速器具有电场梯度高的优势，可以在~10cm距离内将电子加速到近8GeV，然而该加速技术应用依然存在能散大、稳定性差、可重复性差等应用瓶颈。激光加速器提供的束流具有峰值流强高、脉冲短且可控(ps~ns)、能散宽、单发剂量可控等特性。北京大学近年来建成一台激光加速器装置（CLAPA I），可以提供能散好于1%的~10MeV/pC质子束流、nC级~100MeV强流电子束、MeV/u 重离子和超强瞬态伽马射线（10~100MeV，10^10/发）。基于该装置，近年来我们开展了瞬态超强中子辐射探测器标定、短寿命同质异能态产生、肿瘤细胞FLASH辐照、质子成像、空间物理和热核聚变等离子体离子诊断等应用。激光加速电场梯度比传统加速技术高三个量级，被誉为下一代加速技术革命。为了推动激光加速技术的发展，在北京市的支持下怀柔国家综合性科学中心正在建设北京激光加速创新中心，将围绕激光驱动高能带电粒子束的产生及其在聚变能源、空间环境模拟、肿瘤治疗与免疫、激光核物理等方面展开开拓性研究，促进激光加速与能源、空间、生物以及材料等学科的交叉融合，服务于国家战略。


主讲人简介：颜学庆，北京大学博雅特聘教授，物理学院副院长，核物理与核技术国家重点实验室副主任，怀柔北京激光加速创新中心主任。长期从事加速器与高亮度辐射源物理研究，提出和证实激光稳相光压加速方法，揭示了超强激光整体推动薄膜和加速离子的物理机制；提出和证实临界密度等离子体透镜方法，利用飞秒激光将金离子加速到1GeV；建造了首台1%能散激光质子加速器装置，在磁约束聚变诊断研究中获得应用。研究推动设立了怀柔国家科学中心交叉研究平台《北京激光加速创新中心》和教育部十四五大科学装置预研项目《北京激光加速器装置》。作为项目首席科学家，他先后承担了科技部的国家重大仪器专项和基金委的创新群体项目，曾入选中国核物理学会胡济民教育科学奖（2007年）、德国洪堡学者（2008年）、北京卓越青年科学家（2018年）和美国加州大学（埃尔文分校）Rostocker杰出讲师（2019年）。2019年获得世界加速器大会Hogil Kim加速器奖，2020年获得何梁何利科技进步奖。


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激光粒子加速器与应用展望

2024-08-26

作者：颜学庆

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主讲人：颜学庆，北京大学教授

时    间：2024年8月28日 16：00

地    点：物电学院A栋414

联系人：余金清


讲座摘要：2004年激光电子加速取得里程碑式突破，由于其在高能物理和应用领域具有重要的意义，2018年Mourou和Strickland也因此被授予诺贝尔物理奖。诺贝尔颁奖报告中也明确提到，激光加速器具有电场梯度高的优势，可以在~10cm距离内将电子加速到近8GeV，然而该加速技术应用依然存在能散大、稳定性差、可重复性差等应用瓶颈。激光加速器提供的束流具有峰值流强高、脉冲短且可控(ps~ns)、能散宽、单发剂量可控等特性。北京大学近年来建成一台激光加速器装置（CLAPA I），可以提供能散好于1%的~10MeV/pC质子束流、nC级~100MeV强流电子束、MeV/u 重离子和超强瞬态伽马射线（10~100MeV，10^10/发）。基于该装置，近年来我们开展了瞬态超强中子辐射探测器标定、短寿命同质异能态产生、肿瘤细胞FLASH辐照、质子成像、空间物理和热核聚变等离子体离子诊断等应用。激光加速电场梯度比传统加速技术高三个量级，被誉为下一代加速技术革命。为了推动激光加速技术的发展，在北京市的支持下怀柔国家综合性科学中心正在建设北京激光加速创新中心，将围绕激光驱动高能带电粒子束的产生及其在聚变能源、空间环境模拟、肿瘤治疗与免疫、激光核物理等方面展开开拓性研究，促进激光加速与能源、空间、生物以及材料等学科的交叉融合，服务于国家战略。


主讲人简介：颜学庆，北京大学博雅特聘教授，物理学院副院长，核物理与核技术国家重点实验室副主任，怀柔北京激光加速创新中心主任。长期从事加速器与高亮度辐射源物理研究，提出和证实激光稳相光压加速方法，揭示了超强激光整体推动薄膜和加速离子的物理机制；提出和证实临界密度等离子体透镜方法，利用飞秒激光将金离子加速到1GeV；建造了首台1%能散激光质子加速器装置，在磁约束聚变诊断研究中获得应用。研究推动设立了怀柔国家科学中心交叉研究平台《北京激光加速创新中心》和教育部十四五大科学装置预研项目《北京激光加速器装置》。作为项目首席科学家，他先后承担了科技部的国家重大仪器专项和基金委的创新群体项目，曾入选中国核物理学会胡济民教育科学奖（2007年）、德国洪堡学者（2008年）、北京卓越青年科学家（2018年）和美国加州大学（埃尔文分校）Rostocker杰出讲师（2019年）。2019年获得世界加速器大会Hogil Kim加速器奖，2020年获得何梁何利科技进步奖。


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