2024年12月13日，北京大学物理学院学术论坛(第五十讲)在物理学院思源多功能厅成功举办。中国科学院近代物理研究所副所长杨建成研究员应邀作了题为“强流重离子加速器发展前沿和重大应用(新质生产力)”的学术报告。本次论坛由物理学院副院长颜学庆教授主持。
近百年来，依托不断升级换代的离子加速器，致力于理解核物质起源、结构、演化的核物理研究持续深化着人们对物质世界的认知，研究中产生的新技术和方法也被广泛应用于国防、能源、医疗、农业、材料以及空间探索等领域，形成一批交叉学科，在创造巨大经济和社会效益的同时，对人类社会的进步与发展、国家的地位与安全也产生了重大影响。杨建成研究员主要介绍了重离子加速器的国际现状和发展前沿，重点介绍了正在建设的国家重大科技基础设施——强流重离子加速器(HIAF)。该装置预计于2025年底建成，届时将提供国际脉冲流强最高的重离子束流，为我国在核物理重大基础前沿研究提供国际领先平台。
下一代强流重离子加速器面临高流强、高能量、高功率升级的难题和挑战，杨建成团队针对这些挑战，提出了创新的6维相空间强流束流累积新方法，开发了自主知识产权动力学模拟和精准操控平台，解决重要的束流动力学问题，实现了非谐振极快循环加速技术的创新和突破。团队首次提出了变前励全储能拓扑结构，实现国际最快非谐振加速速率，解决了感性负载电源对电网冲击的难题。首次提出“骨架内衬”极高真空室方案，攻克技术和工艺难题，成功研制全尺寸样机，真空度10-12mbar，达到国际领先水平。
除了面向世界科技前沿，离子加速器在面向人民生命健康的肿瘤精准放射治疗方面以及面向国家重大战略需求的航天空间辐照研究方面均实现了重大应用，成为发展新质生产力的典范。在肿瘤治疗领域，建成了我国首台具有自主知识产权的重离子治疗装置并成功应用，目前推广建造9台，展示了国产医用重离子加速器的竞争力。在航天领域，建造了我国空间环境地面模拟装置离子加速器和质子位移损伤效应模拟试验装置，将为我国载人航天工程，月球、火星和小行星深空探测、空间站建设、航天空间辐照研究等重大航天工程提供发挥不可替代的平台支撑作用。
报告结束后，杨建成和与会师生展开了热烈的讨论交流。
颜学庆代表北京大学物理学院向杨建成赠予纪念品
报告现场
颜学庆对杨建成的精彩报告表示衷心感谢，感谢他对物理学院学科建设和青年人才发展的关注和指导，并赠予他物理学院学术论坛纪念品。杨建成对物理学院师生表达衷心的感谢和祝愿，并欣然题写寄语，他鼓励学子们：“既能顶天，做世界顶尖科研;又能立地，造福人民，服务国家需求。”
报告人简介
杨建成，现任中国科学院近代物理研究所研究员，博士生导师，副所长，国家“十二五”重大科技基础设施建设项目-强流重离子加速器装置(HIAF)总工程师，国家重点研发计划-新一代强流重离子加速器关键束流物理和核心技术预研首席科学家，重离子科学与技术国家重点实验室副主任，国家原子能结构重离子应用研发中心主任，新一代普惠型重离子精准放疗装置总设计师，十四届全国政协委员。
致力于强流加速器动力学前沿与关键技术研究：作为技术总负责，突破了系列核心关键技术瓶颈，带领团队成功研制中国首台完全自主知识产权的重离子同步治疗装置，实现了我国大型高端医疗装置自主研发零的突破;担任国家重大科技基础设施-强流重离子加速器(HIAF)总工程师，通过创新性动力学和技术方案突破了关键瓶颈，解决了下一代强流离子加速器核心挑战和国际难题，为基于HIAF的重大基础前沿研究原创突破打下坚实基础;作为技术总负责研发建造了系列航天空间辐照加速器，为我国航天空间辐照领域的基础研究发挥重要作用。
发表学术论文200余篇，国际大会报告20次，专利30余项。获国家杰出青年基金、甘肃省科技进步特等奖、中国物理学会胡刚复物理奖、全国创新争先奖牌、国家杰出青年基金延续项目、甘肃省专利发明人奖，并入选国家“创新人才推进计划”中青年领军人才、国家“万人计划”科技创新领军人才、甘肃省拔尖领军人才。
