兰州重离子加速器国家实验室

中国科学院负责建设和发展的国家实验室

兰州重离子加速器国家实验室是中国科学院负责建设和发展的国家实验室。

单位概况

兰州重离子加速器国家实验室是中国科学院负责建设和发展的国家实验室。

1988年12月，兰州重离子加速器建成出束。

1991年8月，国家计委批准成立兰州重离子加速器国家实验室，并向国内外开放。

兰州重离子加速器是中国科学院近代物理研究所负责设计和建造的我国第一台大型重离子加速器系统。

它的胜利建成，为我国开辟了中能重离子物理基础研究和应用研究的新领域，标志着我国回旋加速器技术水平进入了国际先进水平，也是激励广大青少年学科学、爱科学、强素质，早成才的生动课堂。

兰州重离子加速器国家实验室的日常业务管理由中国科学院近代物理研究所全面负责。国家实验室学术委员会由50多位院内外学者、专家组成，现任兰州重离子加速器国家实验室主任魏宝文院士。实验的束流分配，由学术委员会根据用户的申请，按照物理思想的创新性、技术上的先进性和对国民经济的积极性等项原则，择优选题、重点支持，合理分配束流时间。兰州重离子的加速器每年运行约5000小时，完成20项左右的实验。国家实验室现有高级研究人员和高级工程技术人员61人，其中博士生导师7人，近年来，培养了加速器相关学科的研究生61名。

科研领域

兰州重离子加速器国家实验室研究领域涉及：放射性束物理研究；远离稳定线新核素合成及衰变性质研究；低中能重离子碰撞及热核性质研究；高自旋核结构研究；原子核理论研究；重离子束在固体物理、材料科学、生命科学、天体物理等交叉学科的应用研究；重离子加速器物理和技术研究。

装置结构

HIRFL由离子源、注入器、主加速器、8个实验终端以及束流运输线等主要部分组成，注入器是一台改建的能量常数为69的1.7米扇聚焦回旋加速器，主加速器是一台能量常数为450的大型分离扇回旋加速器。注入器与主加速器联合运行，可以把C到Xe的重离子分别加速到100~10MeV/u的能量。1997年7月在HIRFL上建成一条具有创新性的放射性次级束流线（RIBLL），为我国开展放射性束物理这一国际前沿领域的研究创造了条件。1998年，跨世纪的国家重大科学工程－兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL－CSR）已开始实施。它不仅能使HIRFL在世界上继续保持先进地位，而且能以更先进的实验条件使我国在重离子物理前沿取得新的突破。

在10多年的时间里，广大科技人员密切配合，奋力攻关，攻克了一个又一个技术上的难关。兰州重离子加速器建成后，所内外的科研人员，利用加速器提供的重离子束，开展了一系列国际前沿领域的实验研究，取得令人瞩目的成果。

科研成果

HIRFL建成10年来，运行状态良好。特别是高电荷态ECR离子源的投入，使HIRFL的运行水平显著提高。到1998年实验室已经为我国40多所高等院校和科研单位的200多项实验提供了50多种不同种类，不同能量的束流。这些实验大都是国家自然科学基金、863计划、攀登计划等资助的重大、重点研究项目，覆盖了重离子物理基础研究和应用研究等。

（1）重离子物理基础研究进入世界先进行列　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颖的技术路线，首先，在具有重要物理意义而多年来在国际上进展缓慢的重质量丰中子区取得了突破，先后在世界上首次合成了Hg、Pa、Hf、Hg、Th等五种新核素，为实验我国新核素合成零的突破做出了重要贡献。随后，在中等质量区的质子滴线附近，利用低能重离子束，合成了质子滴线附近的新核素Gd和Ce。同时，合成了重要的滴线核69Kr，并首次对其奇异衰变性质进行了成功的研究。首次建立了五种重要的缺中子核素Er、Yb、Fr和0Ce的较完整的衰变纲图，这也是我国科学家利用国内的实验装置首次完成的此类重要成果。

在低能重离子核反应机制研究中，首次从实验上证实了轻系统中存在的深部非弹性碰撞；提出并证实了非完全深部非弹性碰撞这一新的反应机制；还从实验上证实了在库仑位垒附近大质量转移反应机制的存在。首次证实了中能重离子碰撞中线性动量转移与系统非对称性的依赖关系；详细研究了热核系统发射轻带电离子和中等质量碎片的发射时标及其与粒子能量、发射空间的关系，以及热核初始核温度与激发能的关系，证明了热核衰变由粒子相继发射到多重碎裂的过渡过程。

几年来，围绕上述研究、中能重离子碰撞和热核性质的研究，从理论上提出了自相似壳模型、重离子碰撞的两体关联输运理论和维象描述多重碎裂的静态模型等。这些成果，三次被评为全国十大科技成就和科技成果之一，两次获得吴有训物理奖，还获得中国科学院自然科学一等奖、二等奖。并使我国在国际核物理学界占有了一席之地。

（2）重离子束应用研究取得了创新性进展　在电子能损研究中，首次确定了多晶YIG非晶化的阈电子能损值的临界辐照剂量，使材料辐照损伤及非晶化的研究向前跨了重要的一步。对混合堆材料的辐照效应研究取得了重要进展，为将来的应用提供了有价值的参考数据。用HIRFL产生的重离子束进行了卫星单粒子效应研究，完成了计算机芯片地面检测，提供了大量有价值的数据。

高电荷态重离子原子物理研究，不仅获得了一批重要的原子能级数据，现时还利用符合测量的先进手段，对高电荷态离子与原子碰撞过程进行了深入研究。

重离子辐照治癌与其它放射治疗相比具有突出的优点及实用价值。通过几年的深入研究，获得了许多重要的基础数据和新的成果，并提出了DNA分子上可能存在对重离子轰击的第三位点的新观点，引起国际同行的普遍关注。

重离子辐照育种研究中，获得了13个小麦新品系，旱地增产幅度超过20%。同时在重离子辐照育种的机理上也提出了新的观点，对进一步开展重离子辐照育种有重要意义。重离子辐照庆大霉素菌种实验，获得了效价提高近200%的有用菌种，为医用抗生素的生产开辟了广阔前景。

兰州重离子加速器国家实验室采用“开放、流动、联合”的运行机制，已同法国、德国、日本和俄罗斯等世界著名的实验室建立了长期稳定的合作关系，开展了一系列学术交流。

6年来，共发表论文406篇，在重要国际会议上做特邀报告6次，获国家和中科院科技成果奖8项，为我国科技事业和经济建设的发展做出了重要贡献，国家实验室的建立，培养了一支精干的运行维护队伍和科研队伍，有客座研究员23名，其中国内18名，国外5名，已先后有数十名国外知名科学家前来访问交流和工作。

近三年兰州加速国家实验室组织了一批优秀的青年学术带头人和科研骨干，兰州重离子加速器国家实验室已成为爱国主义教育的生动课堂。

几年来，党和国家领导人江泽民、乔石等先后来此视察、指导工作，每年都有上千名院校的学生，全国各地各行各业的专家学者、港澳台同胞和海外侨胞来所参观。

人民解放军兰州部队200多名师以上领导也参观过加速器装置，他们称赞说：“我们眼皮底下有这么好的高水平的科研设施，是国家科技发展的标志”，鉴于兰州重离子加速器国家实验室所取得的优异成绩和用它来进行爱国主义教育所产生的良好的效果。

荣誉称号

1991年，该项目获中国科学院科技进步特等奖。

1992年，获国家科技进步一等奖。

1995年，元月中共甘肃省委命名其为“甘肃省爱国主义教育基地”。