2024年12月13日，北京大學物理學院學術論壇(第五十講)在物理學院思源多功能廳成功舉辦。中國科學院近代物理研究所副所長楊建成研究員應邀作了題為“強流重離子加速器發展前沿和重大應用(新質生產力)”的學術報告。本次論壇由物理學院副院長顏學慶教授主持。

近百年來，依托不斷升級換代的離子加速器，致力于理解核物質起源、結構、演化的核物理研究持續深化著人們對物質世界的認知，研究中產生的新技術和方法也被廣泛應用于國防、能源、醫療、農業、材料以及空間探索等領域，形成一批交叉學科，在創造巨大經濟和社會效益的同時，對人類社會的進步與發展、國家的地位與安全也產生了重大影響。楊建成研究員主要介紹了重離子加速器的國際現狀和發展前沿，重點介紹了正在建設的國家重大科技基礎設施——強流重離子加速器(HIAF)。該裝置預計于2025年底建成，屆時將提供國際脈沖流強最高的重離子束流，為我國在核物理重大基礎前沿研究提供國際領先平臺。

下一代強流重離子加速器面臨高流強、高能量、高功率升級的難題和挑戰，楊建成團隊針對這些挑戰，提出了創新的6維相空間強流束流累積新方法，開發了自主知識產權動力學模擬和精準操控平臺，解決重要的束流動力學問題，實現了非諧振極快循環加速技術的創新和突破。團隊首次提出了變前勵全儲能拓撲結構，實現國際最快非諧振加速速率，解決了感性負載電源對電網沖擊的難題。首次提出“骨架內襯”極高真空室方案，攻克技術和工藝難題，成功研制全尺寸樣機，真空度10-12mbar，達到國際領先水平。

除了面向世界科技前沿，離子加速器在面向人民生命健康的腫瘤精準放射治療方面以及面向國家重大戰略需求的航天空間輻照研究方面均實現了重大應用，成為發展新質生產力的典范。在腫瘤治療領域，建成了我國首臺具有自主知識產權的重離子治療裝置并成功應用，目前推廣建造9臺，展示了國產醫用重離子加速器的競爭力。在航天領域，建造了我國空間環境地面模擬裝置離子加速器和質子位移損傷效應模擬試驗裝置，將為我國載人航天工程，月球、火星和小行星深空探測、空間站建設、航天空間輻照研究等重大航天工程提供發揮不可替代的平臺支撐作用。

報告結束后，楊建成和與會師生展開了熱烈的討論交流。

顏學慶代表北京大學物理學院向楊建成贈予紀念品

報告現場

顏學慶對楊建成的精彩報告表示衷心感謝，感謝他對物理學院學科建設和青年人才發展的關注和指導，并贈予他物理學院學術論壇紀念品。楊建成對物理學院師生表達衷心的感謝和祝愿，并欣然題寫寄語，他鼓勵學子們：“既能頂天，做世界頂尖科研;又能立地，造福人民，服務國家需求。”

報告人簡介

楊建成，現任中國科學院近代物理研究所研究員，博士生導師，副所長，國家“十二五”重大科技基礎設施建設項目-強流重離子加速器裝置(HIAF)總工程師，國家重點研發計劃-新一代強流重離子加速器關鍵束流物理和核心技術預研首席科學家，重離子科學與技術國家重點實驗室副主任，國家原子能結構重離子應用研發中心主任，新一代普惠型重離子精準放療裝置總設計師，十四屆全國政協委員。

致力于強流加速器動力學前沿與關鍵技術研究：作為技術總負責，突破了系列核心關鍵技術瓶頸，帶領團隊成功研制中國首臺完全自主知識產權的重離子同步治療裝置，實現了我國大型高端醫療裝置自主研發零的突破;擔任國家重大科技基礎設施-強流重離子加速器(HIAF)總工程師，通過創新性動力學和技術方案突破了關鍵瓶頸，解決了下一代強流離子加速器核心挑戰和國際難題，為基于HIAF的重大基礎前沿研究原創突破打下堅實基礎;作為技術總負責研發建造了系列航天空間輻照加速器，為我國航天空間輻照領域的基礎研究發揮重要作用。

發表學術論文200余篇，國際大會報告20次，專利30余項。獲國家杰出青年基金、甘肅省科技進步特等獎、中國物理學會胡剛復物理獎、全國創新爭先獎牌、國家杰出青年基金延續項目、甘肅省專利發明人獎，并入選國家“創新人才推進計劃”中青年領軍人才、國家“萬人計劃”科技創新領軍人才、甘肅省拔尖領軍人才。