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魏宝文:拓荒重离子科学

2018-02-05 09:55 来源:科技日报 邸 金 杜 英

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  九曲黄河第二道湾缓缓穿过兰州,有一条160多米长的电子“巨龙”藏身于河流南岸。它的共振离子源犹如“龙头”,回旋加速器和冷却储存环组成蜿蜒的“龙身”,各试验终端好似“龙尾”,它便是重离子加速器。

  这个“大块头”凝聚了我国几代核物理专家的心血,中国科学院近代物理研究所研究员、中国科学院院士魏宝文就是其中的一位。

  1953年,18岁的魏宝文考入北京大学物理系,成为新中国培养的第二批核物理专业的学生,1958年他被调入中科院兰州分院从事核物理研究。就此,他再没离开过西北。

  上世纪70年代,国内外相继提出一批大型重离子加速器研制计划,兰州重离子加速器就是杨澄中等人在那个时期提出的。在起步阶段,魏宝文承担了分离扇回旋加速器离子轨道的非线性效应研究和重离子束的空间电荷效应研究这两项任务。

  “在一穷二白的基础上搞研究,重离子加速器研究频频遭遇‘肠梗阻’。”魏宝文对当时的困难记忆犹新。由于当时国内没有技术积累和管理经验,1979年6月,魏宝文到法国国家重离子研究中心“求经问道”。

  一年后,魏宝文回国担任重离子加速器工程总体组组长,他研究了加速器整个系统和各个主要部件的参数指标,主持了被称为加速器核心的磁铁系统的建造工作。

  “以当时国内的水平来看,要建造稳定的、空间分布严格对称的加速离子约束磁场是极其困难的。”魏宝文说,为了做到万无一失,他在1/4模型磁铁上做了数千次试验,获得了大量可靠的数据。

  1988年12月12日,兰州重离子加速器成功出束,中国成了继法国、日本之后第三个拥有大型重离子回旋加速器的国家。至今,已运行30年的兰州重离子加速器仍是国际运行的三大常温重离子回旋加速器之一。

  上世纪90年代,魏宝文提出,在兰州重离子加速器上续建冷却存储环。“当时并没有十足的把握,只是想让重离子加速再往前走一步。”带着三名研究生,魏宝文又一次踏上征程。2000年,兰州重离子加速器冷却储存环项目被列为国家“九五”大科学工程之一。

  经过数年的努力,2008年初冷却储存环建成并投运,实现了从氢到铀的全离子加速,成为世界级的大型核物理实验装置。

  在魏宝文的带领下,从上世纪90年代起,中国科学院近代物理研究所陆续开展了辐照育种、材料辐照效应等研究。此外,该所自主设计的医用重离子加速器获得国家新产品认证,首台示范装置调试成功。

  在魏宝文身上,能感受到老一辈科学家那股强烈的责任感和爱国情怀。这已成为研究所的财富,影响着一批又一批年轻科学家。

  “我们这支科研队伍都是在大项目中锻炼出来的,直到现在,老师关于科学研究、工程管理的理念仍深深地影响着我们。”甘肃省领军人才袁平说。

(责任编辑:王蔚)

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