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【甘肃科技报】【人物】她用小身躯挑战“大设备”——记新浦金手机娱乐离子源室副主任赵环昱

  

  2002年,赵环昱从清华大学工程物理系毕业,从那时起,她就已经想好了要继续深耕科研。接下来,她用五年半的时间在新浦金手机娱乐(以下简称近代物理所)完成了硕博连读。自此之后便开启了她的科研生涯,致力于强流高电荷态离子源、高密度等离子源应用、紧凑型离子注入器等研究。经历多年的磨练成长,现如今她已经是近代物理所离子源室副主任,带领团队在科研道路上越战越勇。

 

  研究激光离子源  助力重离子装置 

  “基于固体激光器的强流高电荷态激光离子源”主要应用于重离子治癌装置,该装置是国际上公认的最理想的肿瘤放射治疗设备。而赵环昱研究的激光离子源对重离子治癌装置向小型化、普及化发展具有重要的推动意义。

  赵环昱团队通过研究发现,该激光离子源除产生一系列常规离子外,还能产生多种对激光离子源存在技术挑战但具重要应用前景的离子。在此基础上她和团队还结合螺线管约束、双脉冲激光打靶等技术,调制了离子束脉冲的时间结构,并进一步提高离子束流强。

  “激光离子源应用到重离子装置当中,虽然离子束流强会更强,但是稳定性不足。经过我们长期的研究和改进,现在稳定性已经可以达到15%,长时间工作可以超过50个小时,这些对于激光离子源来说,都是一些非常可观的指标。” 赵环昱向记者介绍。

  “该激光离子源部分离子的束流强度和脉冲重复性高于国际上同类离子源,离子源及其相关辅助系统运行稳定可靠,可应用于国内外各种重离子加速器装置,也可单独应用于科学实验,具有重要的科学意义和应用前景……”中科院重大科技基础设施预研项目专家在验收意见上这样评价。

  由点向面   执着科研之路 

  人生路锲而不舍,科研路上下求索。赵环昱的科研之路整整走了十年,研究领域从最开始的一个点,逐渐向面慢慢发展。期间,她曾前往德国重离子研究中心、美国布鲁克海文国家实验室做访问学者,也收益颇大。

  之后,基于激光离子源,结合直接等离子体注入模式,赵环昱及其团队研发了紧凑型强流短脉冲重离子注入器;基于直接等离子体注入模式,在国际上首次实验验证了一种新型的直线加速腔模式(将RFQ和DTL集成在一个腔体),在2米距离内将激光离子源产生的C6+离子加速至2 MeV/u。

  这些研究成果对重离子治癌装置向紧凑型、低成本发展具有重要的推动作用,同时也为加速器驱动的紧凑型中子源提供了全新的技术方案。“提高重离子装置的运行效率,也缩小它的体积,这是我们一直在做的事。”她说。

  此外,针对极紫外(EUV)-软X射线光源在先进芯片生产、基础科学研究方面的重大应用,她和团队开展了基于高电荷态等离子体和离子束的短波长光源的相关研究,探索了基于电子回旋共振(ECR)等离子体的极紫外光源方案的可行性,并实现了当时国际同类装置13.5纳米EUV光功率的最高输出。

  科研之路上有付出也有回报。赵环昱目前已在国内外学术期刊上发表论文30余篇,是国内外多家学术期刊的审稿人,曾多次在国内外学术会议上做邀请报告及大会报告。科研之路,艰辛和乐趣并存。

  赵环昱时常用中国近代学者王国维在《人间词话》中的话激励自己:“古今之成大事业、大学问者,必经过三种之境界:‘昨夜西风凋碧树。独上高楼,望尽天涯路’。‘衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴。’‘众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处’。” 这也反映了她“立、守、得”的科研追求。

  报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/P7c4pUGPnxv1b-b_cnIs7Q

原载于《甘肃科技报》 2022-08-16 第5版 ,记者 栗金枝

 

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