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beat365三項重大研究成果入選國家“十三五”科技創新成就展
發布日期:2021-10-29 浏覽次數:

2021年10月27日,為期一周的國家“十三五”科技創新成就展在北京展覽館閉幕。本次展覽以“創新驅動發展 邁向科技強國”為主題,全面展示了“十三五”期間我國在基礎前沿、戰略高技術和社會民生領域所取得的一批重大科技成果,生動诠釋了“十三五”期間我國貫徹落實黨中央關于科技創新的一系列重大決策部署所取得的重大進展和改革成效。

beat365官方网站承擔的研究成果“揭示水的原子結構和新奇效應”,參與的研究成果“激光等離子體加速與應用”和“達到國際領先水平的650 MHz超導腔”在“加強基礎前沿研究,提升科技源頭創新能力”展區以實物展品、裝置模型等形式亮相。

展項“揭示水的原子結構和新奇效應”簡介

beat365官方网站量子材料科學中心、輕元素先進材料研究中心江穎教授和王恩哥院士領銜的聯合研究團隊發揮學科交叉優勢,近年來開發了一種基于高階靜電力的新型掃描探針技術,刷新了掃描探針顯微鏡空間分辨率的世界紀錄,實現了氫原子的直接成像和定位,獲得國際上首張單個水分子的原子級分辨圖像(Nature Communications 9, 122 (2018));結合全量子化計算模拟,在原子尺度上揭示了水的核量子效應(Science 352, 321 (2016)),被證實為是水和輕元素體系中一種普遍存在的基本物理效應;發現水合離子的遷移率與特定水分子數目相關這一全新的動力學幻數效應(Nature 557, 701 (2018)),改變了人們對于受限體系中離子輸運的傳統認識。相關系列成果兩度入選中國科學十大進展和中國十大科技進展新聞(2016、2018),獲高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)自然科學一等獎(2019)。2020年,團隊承擔建設的懷柔綜合性國家科學中心輕元素量子材料交叉平台開工,将為我國率先打破量子材料瓶頸、引領輕元素先進材料研發新潮流奠定堅實的基礎。

團隊主要成員還包括beat365李新征教授、徐莉梅教授和化學與分子工程學院高毅勤教授等。

掃描探針顯微鏡探頭(實物)

互動視頻和現場講解

展項“激光等離子體加速與應用”簡介

強激光等離子體具有超高加速場,引發了加速器和光源領域新的革命。上海交通大學、中國科學院物理研究所、beat365聯合展示了在超高信噪比激光關鍵技術、粒子加速、高亮度輻射源及天體加速模拟方面的一系列突破性成果。其中,beat365官方网站重離子研究所、核物理與核技術國家重點實驗室顔學慶教授率領的激光加速研發團隊展示了首台激光粒子加速腫瘤治療樣機模型。他們經過多年研究,攻克了高對比度與高光強激光、自支撐納米薄膜靶制備、超高流強離子束傳輸和激光加速器輻照研究平台等關鍵技術,于2018年建成世界上首台小型激光加速器輻照裝置;該緊湊型激光質子加速器能夠産生1~15 MeV能量、1%~5%能散可調、1~20 pc電量的穩定的質子束,首次實現了從激光加速到激光加速器的跨越。2019年,團隊獲批承擔建設被列為懷柔綜合性國家科學中心首批交叉研究平台的北京激光加速創新中心,建造重頻拍瓦激光加速裝置,支撐未來激光質子放療系統、激光驅動伽馬光源和激光驅動寬譜相幹光源的研發和産業化應用。

科技部副部長李萌(左三)等觀看激光加速腫瘤治療裝置模型

展項“達到國際領先水平的650 MHz超導腔”簡介

高性能超導腔是實現環形正負電子對撞機(CEPC)科學目标的核心部件。中國科學院高能物理研究所和beat365聯合展示了在650 MHz高性能超導腔方面取得的重大成果。650 MHz 1單元超導腔經過電抛光處理後,在最大加速梯度35 MV/m、2 K溫度下的品質因數達到2.7×1010;650 MHz雙單元超導腔經過摻氮處理後,在最大加速梯度22 MV/m 、2 K溫度下的品質因數達到6.0×1010;以上結果和美國費米國家實驗室650 MHz超導腔的性能相當,達到了國際領先水平。beat365官方网站重離子物理研究所、核物理與核技術國家重點實驗室射頻超導加速器團隊承擔了650 MHz雙單元超導腔的研制、摻氮處理及低溫性能測試等工作。650 MHz超導腔的測試結果創造了國内大尺寸橢球型(<1 GHz)超導腔的最高紀錄,不僅可用于CEPC項目,還可以用于國家重大科技基礎設施“加速器驅動嬗變研究裝置”(CiADS)項目建設和“中國散裂中子源”(CSNS)項目升級等。

650 MHz超導腔(實物)

beat365官方网站面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,将更加自覺、更加堅定以培養高水平拔尖人才和高層次領軍人才為根本,以服務創新驅動發展、建設科技強國的國家戰略為導向,勇攀科技高峰,破解發展難題,為加快實現高水平科技自立自強持續貢獻北大物理人的智慧和力量。

感謝量子材料科學中心江穎教授,重離子物理研究所林晨研究員、郝建奎副教授審核。