蘭州重離子加速器國家實驗室

蘭州重離子加速器國家實驗室是中國科學院負責建設和發展的國家實驗室。1988年12月，蘭州重離子加速器建成出束。1991年8月國家計委批准成立蘭州重離子加速器國家實驗室，並向國內外開放。蘭州重離子加速器是中國科學院近代物理研究所負責設計和建造的我國第一台大型重離子加速器系統。

基本介紹

• 中文名：蘭州重離子加速器國家實驗室
• 地區：蘭州
• 成立時間：1991年8
• 性質：國家實驗室

單位概況

蘭州重離子加速器國家實驗室是中國科學院負責建設和發展的國家實驗室。

1988年12月，蘭州重離子加速器建成出束。

1991年8月，國家計委批准成立蘭州重離子加速器國家實驗室，並向國內外開放。

蘭州重離子加速器是中國科學院近代物理研究所負責設計和建造的我國第一台大型重離子加速器系統。

它的勝利建成，為我國開闢了中能重離子物理基礎研究和套用研究的新領域，標誌著我國回旋加速器技術水平進入了國際先進水平，也是激勵廣大青少年學科學、愛科學、強素質，早成才的生動課堂。

蘭州重離子加速器國家實驗室的日常業務管理由中國科學院近代物理研究所全面負責。國家實驗室學術委員會由50多位院內外學者、專家組成，現任蘭州重離子加速器國家實驗室主任魏寶文院士。實驗的束流分配，由學術委員會根據用戶的申請，按照物理思想的創新性、技術上的先進性和對國民經濟的積極性等項原則，擇優選題、重點支持，合理分配束流時間。現在，蘭州重離子的加速器每年運行約5000小時，完成20項左右的實驗。國家實驗室現有高級研究人員和高級工程技術人員61人，其中博士生導師7人，近年來，培養了加速器相關學科的研究生61名。

科研領域

蘭州重離子加速器國家實驗室研究領域涉及：放射性束物理研究；遠離穩定線新核素合成及衰變性質研究；低中能重離子碰撞及熱核性質研究；高自旋核結構研究；原子核理論研究；重離子束在固體物理、材料科學、生命科學、天體物理等交叉學科的套用研究；重離子加速器物理和技術研究。

裝置結構

HIRFL由離子源、注入器、主加速器、8個實驗終端以及束流運輸線等主要部分組成，注入器是一台改建的能量常數為69的1.7米扇聚焦回旋加速器，主加速器是一台能量常數為450的大型分離扇回旋加速器。注入器與主加速器聯合運行，可以把C到Xe的重離子分別加速到100~10MeV/u的能量。1997年7月在HIRFL上建成一條具有創新性的放射性次級束流線（RIBLL），為我國開展放射性束物理這一國際前沿領域的研究創造了條件。1998年，跨世紀的國家重大科學工程－蘭州重離子加速器冷卻儲存環（HIRFL－CSR）已開始實施。它不僅能使HIRFL在世界上繼續保持先進地位，而且能以更先進的實驗條件使我國在重離子物理前沿取得新的突破。

蘭州重離子加速器國家實驗室外景

在10多年的時間裡，廣大科技人員密切配合，奮力攻關，攻克了一個又一個技術上的難關。蘭州重離子加速器建成後，所內外的科研人員，利用加速器提供的重離子束，開展了一系列國際前沿領域的實驗研究，取得令人矚目的成果。

科研成果

HIRFL建成10年來，運行狀態良好。特別是高電荷態ECR離子源的投入，使HIRFL的運行水平顯著提高。到1998年實驗室已經為我國40多所高等院校和科研單位的200多項實驗提供了50多種不同種類，不同能量的束流。這些實驗大都是國家自然科學基金、863計畫、攀登計畫等資助的重大、重點研究項目，覆蓋了重離子物理基礎研究和套用研究等。

（1）重離子物理基礎研究進入世界先進行列　在新核素的合成和研究中，近物所提出了具有特色的物理理想和新穎的技術路線，首先，在具有重要物理意義而多年來在國際上進展緩慢的重質量豐中子區取得了突破，先後在世界上首次合成了Hg、Pa、Hf、Hg、Th等五種新核素，為實驗我國新核素合成零的突破做出了重要貢獻。隨後，在中等質量區的質子滴線附近，利用低能重離子束，合成了質子滴線附近的新核素Gd和Ce。同時，合成了重要的滴線核69Kr，並首次對其奇異衰變性質進行了成功的研究。首次建立了五種重要的缺中 子核素Er、Yb、Fr和0Ce的較完整的衰變綱圖，這也是我國科學家利用國內的實驗裝置首次完成的此類重要成果。

在低能重離子核反應機制研究中，首次從實驗上證實了輕系統中存在的深部非彈性碰撞；提出並證實了非完全深部非彈性碰撞這一新的反應機制；還從實驗上證實了在庫侖位壘附近大質量轉移反應機制的存在。首次證實了中能重離子碰撞中線性動量轉移與系統非對稱性的依賴關係；詳細研究了熱核系統發射輕帶電離子和中等質量碎片的發射時標及其與粒子能量、發射空間的關係，以及熱核初始核溫度與激發能的關係，證明了熱核衰變由粒子相繼發射到多重碎裂的過渡過程。

幾年來，圍繞上述研究、中能重離子碰撞和熱核性質的研究，從理論上提出了自相似殼模型、重離子碰撞的兩體關聯輸運理論和維象描述多重碎裂的靜態模型等。這些成果，三次被評為全國十大科技成就和科技成果之一，兩次獲得吳有訓物理獎，還獲得中國科學院自然科學一等獎、二等獎。並使我國在國際核物理學界占有了一席之地。

（2）重離子束套用研究取得了創新性進展　在電子能損研究中，首次確定了多晶YIG非晶化的閾電子能損值的臨界輻照劑量，使材料輻照損傷及非晶化的研究向前跨了重要的一步。對混合堆材料的輻照效應研究取得了重要進展，為將來的套用提供了有價值的參考數據。用HIRFL產生的重離子束進行了衛星單 粒子效應研究，完成了計算機晶片地面檢測，提供了大量有價值的數據。

高電荷態重離子原子物理研究，不僅獲得了一批重要的原子能級數據，現時還利用符合測量的先進手段，對高電荷態離子與原子碰撞過程進行了深入研究。

重離子輻照治癌與其它放射治療相比具有突出的優點及實用價值。通過幾年的深入研究，獲得了許多重要的基礎數據和新的成果，並提出了DNA分子上可能存在對重離子轟擊的第三位點的新觀點，引起國際同行的普遍關注。

重離子輻照育種研究中，獲得了13個小麥新品系，旱地增產幅度超過20%。同時在重離子輻照育種的機理上也提出了新的觀點，對進一步開展重離子輻照育種有重要意義。重離子輻照慶大黴素菌種實驗，獲得了效價提高近200%的有用菌種，為醫用抗生素的生產開闢了廣闊前景。

蘭州重離子加速器國家實驗室採用“開放、流動、聯合”的運行機制，已同法國、德國、日本和俄羅斯等世界著名的實驗室建立了長期穩定的合作關係，開展了一系列學術交流。

6年來，共發表論文406篇，在重要國際會議上做特邀報告6次，獲國家和中科院科技成果獎8項，為我國科技事業和經濟建設的發展做出了重要貢獻，國家實驗室的建立，培養了一支精幹的運行維護隊伍和科研隊伍，目前有客座研究員23名，其中國內18名，國外5名，已先後有數十名國外知名科學家前來訪問交流和工作。

近三年蘭州加速國家實驗室組織了一批優秀的青年學術帶頭人和科研骨幹，蘭州重離子加速器國家實驗室已成為愛國主義教育的生動課堂。

幾年來，黨和國家領導人江澤民、喬石等先後來此視察、指導工作，每年都有上千名大專院校的學生，全國各地各行各業的專家學者、港澳台同胞和海外僑胞來所參觀。

人民解放軍蘭州部隊200多名師以上領導也參觀過加速器裝置，他們稱讚說：“我們眼皮底下有這么好的高水平的科研設施，是國家科技發展的標誌”，鑒於蘭州重離子加速器國家實驗室所取得的優異成績和用它來進行愛國主義教育所產生的良好的效果。

榮譽稱號

1991年，該項目獲中國科學院科技進步特等獎。

1992年，獲國家科技進步一等獎。

1995年，元月中共甘肅省委命名其為“甘肅省愛國主義教育基地”。