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　　研究激光離子源  助力重離子裝置 

　　“基于固體激光器的強(qiáng)流高電荷態(tài)激光離子源”主要應(yīng)用于重離子治癌裝置，該裝置是國際上公認(rèn)的最理想的腫瘤放射治療設(shè)備。而趙環(huán)昱研究的激光離子源對重離子治癌裝置向小型化、普及化發(fā)展具有重要的推動意義。

　　趙環(huán)昱團(tuán)隊(duì)通過研究發(fā)現(xiàn)，該激光離子源除產(chǎn)生一系列常規(guī)離子外，還能產(chǎn)生多種對激光離子源存在技術(shù)挑戰(zhàn)但具重要應(yīng)用前景的離子。在此基礎(chǔ)上她和團(tuán)隊(duì)還結(jié)合螺線管約束、雙脈沖激光打靶等技術(shù)，調(diào)制了離子束脈沖的時間結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步提高離子束流強(qiáng)。

　　“激光離子源應(yīng)用到重離子裝置當(dāng)中，雖然離子束流強(qiáng)會更強(qiáng)，但是穩(wěn)定性不足。經(jīng)過我們長期的研究和改進(jìn)，現(xiàn)在穩(wěn)定性已經(jīng)可以達(dá)到15%，長時間工作可以超過50個小時，這些對于激光離子源來說，都是一些非?？捎^的指標(biāo)。” 趙環(huán)昱向記者介紹。

　　“該激光離子源部分離子的束流強(qiáng)度和脈沖重復(fù)性高于國際上同類離子源，離子源及其相關(guān)輔助系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可應(yīng)用于國內(nèi)外各種重離子加速器裝置，也可單獨(dú)應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景……”中科院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)研項(xiàng)目專家在驗(yàn)收意見上這樣評價。

　　由點(diǎn)向面   執(zhí)著科研之路 

　　人生路鍥而不舍，科研路上下求索。趙環(huán)昱的科研之路整整走了十年，研究領(lǐng)域從最開始的一個點(diǎn)，逐漸向面慢慢發(fā)展。期間，她曾前往德國重離子研究中心、美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室做訪問學(xué)者，也收益頗大。

　　之后，基于激光離子源，結(jié)合直接等離子體注入模式，趙環(huán)昱及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)了緊湊型強(qiáng)流短脈沖重離子注入器；基于直接等離子體注入模式，在國際上首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一種新型的直線加速腔模式（將RFQ和DTL集成在一個腔體），在2米距離內(nèi)將激光離子源產(chǎn)生的C⁶⁺離子加速至2 MeV/u。

　　這些研究成果對重離子治癌裝置向緊湊型、低成本發(fā)展具有重要的推動作用，同時也為加速器驅(qū)動的緊湊型中子源提供了全新的技術(shù)方案?！疤岣咧仉x子裝置的運(yùn)行效率，也縮小它的體積，這是我們一直在做的事。”她說。

　　此外，針對極紫外（EUV）-軟X射線光源在先進(jìn)芯片生產(chǎn)、基礎(chǔ)科學(xué)研究方面的重大應(yīng)用，她和團(tuán)隊(duì)開展了基于高電荷態(tài)等離子體和離子束的短波長光源的相關(guān)研究，探索了基于電子回旋共振（ECR）等離子體的極紫外光源方案的可行性，并實(shí)現(xiàn)了當(dāng)時國際同類裝置13.5納米EUV光功率的最高輸出。

　　科研之路上有付出也有回報。趙環(huán)昱目前已在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文30余篇，是國內(nèi)外多家學(xué)術(shù)期刊的審稿人，曾多次在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上做邀請報告及大會報告。科研之路，艱辛和樂趣并存。

　　趙環(huán)昱時常用中國近代學(xué)者王國維在《人間詞話》中的話激勵自己：“古今之成大事業(yè)、大學(xué)問者，必經(jīng)過三種之境界：‘昨夜西風(fēng)凋碧樹。獨(dú)上高樓，望盡天涯路’?！聨u寬終不悔，為伊消得人憔悴?！娎飳にО俣龋嚾换厥?，那人卻在，燈火闌珊處’?！?這也反映了她“立、守、得”的科研追求。

  報道鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/P7c4pUGPnxv1b-b_cnIs7Q

（原載于《甘肅科技報》 2022-08-16 第5版 ，記者 栗金枝）