2018年,我国粒子加速器领域取得重要进展,加速器物理与技术硕果累累。X射线FEL试验装置和大连相干光源相继开工建设及建成。中国散裂中子源建设顺利通过国家验收。兰州重离子冷却储存环深入开展核物理前沿研究和相关交叉与应用研究。北京正负电子对撞机完成重大改造后,实现高性能运行。上海光源完成五线六站建设和“梦之线”并向用户开放,不断取得新成果。以建设16条先进光束线为主要内容的上海光源线站工程已完成可行性研究和初步设计,开始进行建设。高能同步辐射光源验证装置完成工艺验收,等待国家验收。上海软X射线FEL用户装置获得批准,即将开工建设。高能同步辐射光源、硬X射线FEL装置和北京同位素在线分离装置BISOL列入“十三五”国家重大科技基础设施建设规划。强流重离子加速器装置HIAF项目通过国家发改委立项,正式开工建设。加速器驱动嬗变研究装置CIADS实现国家发改委立项。提出的大型正负电子对撞机和未来超级质子对撞机方案,得到高能物理领域的支持和有关部门的关注。甘肃武威医用重离子治疗示范装置进入临床试验治疗,这是最大型医疗器械国产化的重要里程碑,等等。
一年来,粒子加速器分会围绕加速器装置建设、加速器科学技术研究及其应用,开展学术交流、科技服务和科普宣传活动,营造务实、交流、协作、创新的氛围,鼓励科技创新,推动我国加速器事业的发展,发挥了桥梁和纽带作用。
一、分会重点学术活动11月7-9日,在广东东莞召开“第三届中国粒子加速器会议(CPAC2018)”。来自中科院高能物理所、上海应用物理所、近代物理所,中国工程物理研究院,中国原子能研究院,清华大学,北京大学,中国科技大学,华中科技大学等国内20余所单位的近400名专家学者和学生代表参加了会议,其中包括9位院士。东莞市刘炜副市长、中科院高能物理所陈延伟副所长、中国散裂中子源工程总指挥陈和生院士等应邀出席会议并致辞。
会议共安排22个大会邀请报告,13个分会邀请报告,21个分会口头报告,100余个张贴报告。报告全面展示了我国粒子加速器物理和技术及其应用领域的一系列重要进展和突破,某些领域已达国际领先水平;同时也看到,在加速器物理与技术及其应用和产业化的总体方面,与国际水平仍有较大差距。会议希望各有关单位相互支持,协同创新,进一步提升我国粒子加速器的水平。会议期间,还组织评选并颁发了第十三届“希望杯”青年优秀论文奖。
中国粒子加速器会议每四年举办一次,是我国加速器工作者的一次盛会。本届会议的召开展示了加速器领域相关专业技术的发展动态与前沿方向,通过深入的学术交流推动了粒子加速器技术的发展进步,展望了未来发展的美好前景。
二、分会所属分科及专业组活动粒子加速器分会下设五个专业组、两个分科委员会,亦即:加速器物理、脉冲高功率束、粒子源、高压加速器、等离子体加速专业组,加速器技术、加速器应用分科委员会。2018年,各分科及专业组的主要学术活动如下:
1. 第三届全国XFEL学术交流会议4月15-18日,由粒子加速器分会主办、北京大学承办的“第三届全国XFEL学术交流会议”在北京举行。来自全国各高校及研究所的80余位代表和部分特邀海外华人专家参加了会议。本次会议主题包括:基础和未来大装置、现有或在建中型装置、FEL物理、新技术与挑战、超导加速技术、注入器、THz FEL及其它相关技术。会议共安排33个报告,介绍本领域的最新研究进展。本次会议加强了国内相关研究单位的相互了解,促进了相互合作,为青年学者提供了交流和学习的平台。
X射线自由电子激光(XFEL)具有高亮度、短脉冲、可调谐、频谱宽度窄、相干性好等特点,被称为第四代光源。目前国际上先后有5台硬X射线自由电子激光装置建成出光,分别是美国LCLS、日本SACLA、德国欧洲XFEL、韩国PAL XFEL和瑞士Swiss FEL。我国X射线FEL的建设及相关研究也已进入快速发展期。全国XFEL学术交流会在此背景下应运而生,每两年举办一次。
2. 第四届全国高能量密度物理青年科学家论坛4月14-15日,由中国物理学会高能量密度物理专业委员会、粒子加速器分会等单位联合主办的“第四届全国高能量密度物理青年科学家论坛暨第一届高能量密度物质诊断技术研讨会”在合肥举行。来自全国22所高校和科研单位的150余位本领域青年科学家参加了会议。
高能量密度物理(HEDP)是研究能量密度超过10^11焦耳/米^3的极端条件下物质结构与特性及变化规律的科学,是近年发展起来的重要交叉前沿领域,HEDP研究对惯性约束聚变、天体物理、加速器物理、材料物理、国防等具有极其重要的意义。
本次会议针对高能量密度物理中的粒子加速、天体物理和空间物理的实验研究、新型辐射源与新型诊断技术、X射线元器件和X光诊断设备等热点问题,邀请国内相关优秀学者畅所欲言,介绍本领域研究新进展。
“高能量密度物理青年论坛”每年召开一次,在本领域具有一定的影响力。本年度论坛增加了“诊断技术研讨会”。组委会讨论决定,今后“诊断技术研讨会”将作为“青年论坛”的一个分会场,不再单独召开;组委会讨论并一致同意,第五届青年论坛由北京师范大学承办。
3. 第六届全国射线检测技术及加速器无损检测设备应用技术交流会会议于5月22-24日在厦门举行。会议交流和研讨了近期国内加速器在无损检测技术和应用方面的进展和成果,内容包括:射线检测技术国内外的发展动态综述;射线检测新技术、新方法研究;加速器无损检测设备及应用技术;常规产品及核电产品射线检测技术应用的经验和体会;射线检测标准及应用。来自全国各高校、科研单位及相关厂家的60位代表出席会议。18位科研工作者在会上做交流报告。
4. 第九届全国加速器微波、高频技术研讨会会议于7月18-20日在吉林省吉林市举行。来自全国12个科研院所和16个相关企业的110位代表参加了会议。会议交流和研讨了近期国内加速器微波和高频技术方面的最新进展和成果,并商讨了合作意向。会议内容包括:BEPC、NSRL、SSRF、HIRFL、CSNS、ADS、ILC、FEL、串列加速器升级工程和应用加速器等方面的高频微波及超导的学科前沿和关键技术。会议收到论文39篇,47人在会上做交流报告。
5. 第十一届全国高压型加速器技术及应用学术交流会会议于10月10-14日在南昌举行。来自全国13所高校及科研院所的50余人参加了会议,20人在会上做交流报告。报告内容涉及静电加速器、倍压加速器的基础问题、技术问题及应用拓展;基于高压型加速器的加速器质谱、高电荷台离子源实验平台、团簇离子注入机、强流ECR离子源及束流分析系统、中子发生器、用于硼中子治疗的强流质子加速器、电子加速器等方面的研究开发和应用进展。
我们欣喜地看到,除了原有高压型加速器的技术改造和应用拓展工作外,近年来一些单位在高压加速器自主研发方面取得了卓有成效的工作。如:1)中国原子能研究院与启先科技有限公司开展小型化AMS的研制及应用;2)中科院近代物理所开展高压型大功率电子辐照加速器的研制及应用,开展用于BNCT的高压型强流质子加速器的预研;3)武汉大学开展团簇离子注入机的研发;4)复旦大学开展多电荷态离子溅射研究平台的预研;5)兰州大学开展强流中子发生器和紧凑型中子发生器的研发及应用等。这些工作为我国高压加速器技术的发展和应用拓展注入了新的活力。
6. 第十一届全国医用加速器学术交流会会议于8月28日-9月1日在甘肃武威举行。从事医用加速器临床应用、研制生产和教学的国内外相关专家和学者240余人参加了会议。会议通过大会特邀报告、专题报告、学术和技术交流、专部件国产化经验交流、同类机型维修写作经验交流、座谈等形式报告医用电子直线加速器,医用电子回旋加速器;医用质子加速器;医用重离子加速器;用于放射性核素的医用回旋加速器;特种医用加速器的研制与应用及附属技术等领域的研究成果和进展。主要议题包括:重离子和质子装备治疗技术,精确放射治疗技术的发展,影像引导、质量保证与控制等。
本次会议的成功召开有效地促进了全国医用加速器领域的国际合作与交流,推动了我国医用加速器相关的科学与技术发展。
7. 第六届全国加速器磁铁电源和低温真空技术研讨会会议于9月18-21日在青岛举行。来自全国45个单位的约210名代表参加了会议。会议共收到论文59篇,安排70个大会报告。报告反映了我国加速器磁铁、电源和低温、真空技术近两年的进展和成果,展示了国内各加速器实验室正在开展和计划开展的工程项目中磁铁、电源和低温、真空的技术水平。另有18个相关厂家参会,展示国内磁铁、电源、低温、真空相关企业的情况,促进了产学研合作。本次会议设立并颁发了青年优秀论文奖。
8. 第17届全国荷电粒子源、粒子束学术会议会议于11月2-6日在广东珠海举行。来自全国高校、研究院所、企业和国外研究机构的165位代表参加了会议。会议收到论文121篇(其中摘要106篇,全文15篇);共安排4个特邀报告,26个邀请报告,45个口头报告,35个张贴报告。报告内容涉及荷电粒子源、粒子束、电子束、等离子体、中子、粒子-固体相互作用、辐照与加工、离子-等离子体技术在材料科学、电子器件、航空航天的应用等众多领域。中科院院士王乃彦、工程院院士欧阳晓平、中科院近代物理所赵红卫研究员和西南大学张善勇教授应邀做大会特邀报告。会议另设一个大会单元,邀请4位国外学者报告团簇离子源离子束、稀有金属离子源、离子束推进等方面的研究进展。会议评选并颁发了优秀青年论文奖。
会议最后一天,在南海举办了离子束表面工程技术对接会。陆军装甲兵学院谭俊教授、武汉大学付德君教授和北京师范大学廖斌教授就离子束表面工程的技术特点、应用方向、促进相关行业的清洁生产、品质提升和产业升级等内容进行了介绍。南海区数十家相关行业协会和企业参加对接会,了解离子束表面工程技术的特点和应用,提出生产中对离子束表面改性的技术需求。
三、科学普及和技术服务2018年,粒子加速器分会及各会员单位通过互联网、微信公众平台、科普杂志、公众开放日等活动,大力宣传加速器知识,使公众了解粒子加速器原理、用途、发展和安全性。5月19日,分会依托中科院高能物理所举办了第十四届“公众开放日”活动,共接待来自社会各界的公众约1500名。
分会通过院士工作站、产学研合作和专家交流评审等形式,为加速器企业提供技术咨询和服务,这些企业包括:湖北汉光科技股份有限公司、宁波超能科技股份有限公司、北京高能新技术有限公司、合肥科烨电物理设备制造有限公司等。
分会及所属专业组在组织学术活动时,注重邀请企业代表参会,并安排技术交流与咨询、企业家论坛及产品展示等活动,并逐步扩大分会会员中的企业界代表比例,有的企业还发展成为委员单位。企业单位的加入,有助于分会在推进产学研相结合和加速器产业化中发挥积极的作用。
四、“希望杯”青年优秀论文评选活动“希望杯”青年优秀论文评选是粒子加速器分会人才培养和举荐的一项重要工作,得到各会员单位的大力支持和青年加速器工作者的积极参与。
2018年,第十三届“希望杯”青年优秀论文评选活动共收到16份申报材料。经专家评审,共选出12篇候选论文。在11月7日举行的“第三届中国粒子加速器会议”之前召开终评报告会,12位论文作者分别做答辩报告。终评委员会最终评出本届“希望杯”一等奖1名、二等奖2名、三等奖3名,优秀奖6名。其中,中科院高能物理所李超博士的“强流离子束流动力学中的共振现象研究”论文荣获一等奖,并在大会闭幕式上做了获奖报告。