批准立项年份

实验室名称

射线束技术教育部重点实验室

结合研究方向，简要概述本年度实验室取得的重要研究成果与进展，包括论文和专著、标准和规范、发明专利、仪器研发方法创新、政策咨询、基础性工作等。总结实验室对国家战略需求、地方经济社会发展、行业产业科技创新的贡献，以及产生的社会影响和效益。

实验室建设目的与意义：面向国家、行业及北京市重大需求和科学前沿，以射线束技术基础和应用基础研究为核心，开展离子束、X光等相关的原创性研究，以提高我国在该领域的创新能力和高新技术成果转化能力，推动核科学与技术及相关学科发展，培养高水平专业人才为主要发展目标，建成特色鲜明的射线束技术科学研究基地、原始创新基地和人才培养基地。

1.   离子束技术及应用研究方向

本年度基于离子束技术开展了：a）柔性覆铜板制备研究，通过反复试验已能小批量制备超薄的聚酰亚胺基覆铜板，中试设备已开始着手研制，该相关技术在国内尚属空白，该技术的研制能大幅的降低柔性覆铜板的制造成本，同时能够制备超薄、超轻的覆铜板，对电子线路的轻型化、微型化有着巨大的推动作用；b）军用战斗机叶盘抗砂防腐一体化研究，通过离子束表面处理，叶盘抗沙尘冲蚀能力已大幅度提升，提高倍数5-20倍，能够满足在5级沙尘下服役的要求，现相关叶盘离子束表面处理设备已设计完成，处理设备正在加工阶段，该设备的研制能够弥补国内该领域的空白。2018年度，承担国家自然科学基金联合基金重点项目1项，省部级重大科技专项1项，横向研发项目3项，共计发表文章7篇，申请发明专利15项，授权发明专利10项。

2. X射线调控技术及应用研究方向

2018年度，实验室进一步创新了高通量毛细管X射线光学器件的研制工艺，研制出面型误差小于10微弧度的椭球单毛细管X射线聚焦镜，进一步提高了实验室在单毛细管X射线聚焦镜研制领域的国际地位位；积极参入国家大科学装置建设，研制毛细管X射线光学器件成功应用在上海同步辐射光源和北京同步辐射光源，改进和提高了有关线站的性能，并且在国内第一次使用我们实验室国产的单毛细管实现了X射线小于100纳米的成像；创新研发了基于毛细管X射线透镜和实验室普通光源的高通量X射线谱仪；创新研制用于深空探测的毛细管X射线成像器件。实验室正在研发的组合切片式方形X射线调控器件结合毛细管和多通道板的特点，能够同时实现聚焦和成像功能，预期在天文X射线探测，大视野医学成像等方面应用；搭建的微型CT成像系统能够在实验室条件下对样品进行三维X射线成像，可应用于材料分析、医学研究、过程分析等方面；进一步完善主动式毫米波成像系统，完成了对不同材料遮挡下隐匿物体探测。成功开发大腔体毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪、台式毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪和便携式微束X射线荧光谱仪等三种类型的毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪，属国内首创，为国内开展微束X射线荧光分析在环境、地学、生物、材料等自然科学领域和工业应用方面提供极大的便利。共计发表文章10篇，申请发明专利3项，授权发明专利10项。

3.材料表面改性及服役安全研究方向

研究Zr-1Nb,Zr-Sn-Nb合金、纯钛及Ti-39Nb-6Zr合金微弧氧化工艺和膜层组织结构分析，建立高温蒸汽天平分析系统，完善高温电化学测试平台，初步研究微弧氧化表面处理前后这些合金在高温高压水环境中原位电化学腐蚀行为。另外，提出利用液相微弧放电降解有机废水的方法，掌握降解工艺。在发表SCI收录论文7篇，授权发明专利1项，研究生在国际会议上获口头报告奖1次。

在GIC4117串列加速器原有离子激发发光(IBIL)分析靶室基础上，安装了可实现80-900 K温度范围内精确控温的冷热样品台，国内首次实现高低温条件下IBIL光谱的测量。利用2MeV H+ 束在不同温度下轰击氟化锂样品, 获得的IBIL光谱中可明显观察到温度对不同发光中心发光效果的影响，发表论文4篇。

系统开展材料介电室温开关特性、纳米结构图形自组装的离子束调控及碳纳米材料的电子输运性能研究。在Advanced Functional Materials、Journal of Materials Chemistry A和Applied Physics Letters等高水平国际学术期刊上发表学术论文8篇，申请国家发明专利3项，授权发明专利1项。

4. 辐射技术、辐射探测及应用研究方向

本年度X光学实验室完成了国家重大仪器专项子任务“用于X射线单晶衍射仪的多毛细管光学器件研究与开发”的技术和财务验收，多毛细管的主要技术指标达到了任务的预定要求。进一步完善主动式毫米波成像系统，完成了对不同材料遮挡下隐匿物探测成像方面的应用。新器件实验室进一步开展单光子半导体探测器研究，具体研究硅光电倍增器（SiPM）的优化设计和制备工艺等科学技术问题，以及SiPM在高能物理、核医学、核辐射探测及成像方面的应用。辐射技术实验室开展实施国家自然科学基金项目“粒子辐射GaAs太阳电池引起性能衰降少数载流子俘获中心的检测鉴别”课题研究。2018年度，共计发表论文10篇，其中SCI收录6篇，EI收录4篇；授权发明专利2项，国内实用新型专利3项。

5. 粒子物理与原子核物理若干前沿问题研究方向

利用40Ar轰击187Re反应。通过能量、位置、时间关联鉴别方法，成功鉴别出半衰期仅为的短寿命缺中子新核素223Np，其衰变能为9477(44)keV。实验结果否定了Z = 92质子亚满壳的存在，为Z >82的下一个幻数的理论预言提供了实验参考。研究通过不同转移反应体系来产生中子壳N=126附近的新核素。研究了电荷平衡效应、弹核中子数对类靶碎片的截面影响，同时考虑了实验装置SPIRAL2上的束流强度，发现放射性束流更利于产生电荷数比靶核小的丰中子核。研究了入射能量对碎片截面分布的影响。根据136,144Xe+208Pb和132Sn+208Pb反应体系预测了Z=72-77的丰中子核产生截面。利用由136Xe、144Xe束流引起的多核子转移反应，研究了入射道角动量对电荷平衡过程的影响。预测了Z=60-73的新丰中子核的产生截面，并且截面在b到mb量级。该研究成果发表在Phys.Lett B 767 (2017) 437，Phys. Rev. C 95, 054612(2017)和Phys. Rev. C 96, 024606 (2017)。研究低速轻离子(H+,He2+)在介质中的电子阻止本领。发现很好的解释了He2+在CdTe、ZnTe、ZnSe等II-IV族半导体中电子阻止本领的非线性现象,及HfO2、LiF等绝缘体物质电子能损阈值消失现象,成果发表Nuclear Instruments and Methods B 392(2017)51、Physical Review A 95, 052706 (2017)以及Physical Review B 96,094301(2017)。另外，加入了美国阿贡国家实验室的多核子转移反应合作研究。2017年初在FMA上进行了一轮测量多核子转移产物零度角截面实验，数据处理正在进行中。

概述实验室本年度科研任务总体情况。

2018年申报并获批准国家自然科学基金9项（5项面上项目，2项青年基金项目，1项联合基金项目，1项大科学装置联合基金项目（参与）），比2017年度大幅提高。

序号

项目/课题名称

编号

负责人

起止时间

经费(万元)

类别

研究方向

学术带头人

主要骨干

简述实验室所依托学科的年度发展情况，包括科学研究对学科建设的支撑作用，以及推动

2018年新引进10名研究人员，包括1名青年千人，充实了研究队伍，特别是加强核科学与技术一级学科队伍建设，改善队伍年龄结构和学科结构。

简要介绍实验室人员承担依托单位教学任务情况，主要包括开设主讲课程、编写教材、教改项目、教学成果等，以及将本领域前沿研究情况、实验室科研成果转化为教学资源的情况。

2018年实验室承担研究生课程教学任务共计1782学时，其中秋季666学时，春季1116学时。研究生主讲课程包括核分析技术及应用、原子核物理实验方法等学位基础课，也包括表面科学与工程、材料科学前沿选讲等学位专业课，粒子与固体相互作用物理学等专业必修课和原子核反应理论等专业选修课。利用实验室设备为研究生开设半导体器件工艺实验、材料学实验等实验课。

2018年实验室承担本科课程教学任务共计1015学时，其中秋季418学时，春季597学时。在学校开设多门本科主讲课程，包括现代物理学前沿选讲等专业课程，也包括科技论文写作与发表等通识课程。

简述实验室人才培养的代表性举措和效果，包括跨学科、跨院系的人才交流和培养，与国内、国际科研机构或企业联合培养创新人才等。

实验室具有较强培养研究生的能力。2018年在读博士生48人，在读硕士生73人。通过参加科研项目、参与国际和国内学术交流进一步提高研究生培养质量。实验室开展跨院系和跨学科人才培养：参加物理学基地与协同创新班（物理学系、核科学与技术学院、全球变化与地球系统科学研究院合办）教学计划和教学大纲的制订工作，并且开设专业方向课程。

简述研究生在实验室平台的锻炼中，取得的代表性科研成果，包括高水平论文发表、国际学术会议大会发言、挑战杯获奖、国际竞赛获奖等。

2016级硕士生余佳浩在2018年第25届国际热处理及表面工程大会上获最佳口头报告奖。

序号

参加会议形式

学生姓名

硕士/博士

参加会议名称及会议主办方

导师

简述实验室在本年度内设置开放课题概况。

序号

会议名称

主办单位名称

会议主席

召开时间

参加人数

类别

请列出实验室在本年度内参加国内外学术交流与合作的概况，包括与国外研究机构共建实验室、承担重大国际合作项目或机构建设、参与国际重大科研计划、在国际重要学术会议做特邀报告的情况。请按国内合作与国际合作分类填写。

实验室积极搭建国内外学术交流与合作平台，吸引高水平学者到实验室开展学术活动。2016年6月第一期开讲以来，核科学与技术学院主办的“京师核科学论坛”为师生提供与核科学等领域大师交流和学习的机会。2018年先后邀请国内外知名做报告，如俄罗斯科斯特罗马大学Belkin教授，高能物理研究所的吕才典研究员等。

2018年实验室提供资金，支持教师（28人次）和多名研究生出国，教师包括张丰收、程伟、谢柏松、程国安、郑瑞廷、桑海波、王广甫、梁琨等，既有交流访问，也有学术报告，取得良好效果。

简述实验室本年度在科学传播方面的举措和效果。

2018年实验室定期向社会公众特别是学生开放，吸引本科生参与实验室研究，召开暑期夏令营活动，开展科普宣传活动。

序号

姓名

性别

职称

年龄

所在单位

是否外籍

请简要介绍本年度召开的学术委员会情况，包括召开时间、地点、出席人员、缺席人员，以及会议纪要。

2019年1月3日下午，射线束技术教育部重点实验室在京师科技大厦B座北京师范大学核科学与技术学院召开了学术委员会会议。参会的专家有：欧阳晓平院士、王乃彦院士、郭广生院长、唐传祥教授、王学武教授、王宇钢教授、冯世平教授、廖斌高工、孙天希教授、薛文斌教授、韩德俊教授、刘圆圆教授、苏俊教授、尚宏忠高工、张丰收教授。会议由射线束技术教育部重点实验室学术委员会主任欧阳晓平院士主持，北京市科学技术研究院郭广生院长致欢迎辞，北京师范大学科研平台建设管理办公室左锐主任、北京市科学技术研究院科研处黄劲松处长出席了会议。

张丰收教授首先代表重点实验室汇报了实验室整体情况。廖斌高工、孙天希教授、薛文斌教授、韩德俊教授、刘圆圆教授、苏俊教授、尚宏忠高工分别汇报了各自课题组的研究进展。会议最后各位专家讨论了实验室2019年的工作计划。

与会专家高度评价了实验室2018年取得的成绩和进展，也对实验室的发展提出了中肯的建议。欧阳晓平院士首先指出实验室要形成技术体系，充实装备，加大应用方面研究。开展X射线调控技术用于通讯方面的研究、对SiPM研究成果要及时总结、结合辐照材料取得的最新进展发表高水平学术成果。王乃彦院士指出要联合高能所等单位开拓放射性医学、缪子成像等新领域，总结研究成果申请发明奖项。冯世平教授指出实验室要强调离子束传统特色，同时开展由特色的基础研究，联合物理系进一步拓展事关国计民生方面的课题研究。唐传详教授建议梳理各方面研究的亮点，把实验室目前的发展和长远目标结合起来。王学武教授指出实验室发展已经形成体系，但仍需进一步理清发展思路，聚焦方向，突出特色，注重重大成果申报。王宇钢教授指出实验室发展要更好的梳理成果，不断壮大科研队伍，尤其是要梳理好实验室方向与亮点、要突出亮点。欧阳晓平院士最后做了总结：1）积极申请国家发明奖；2）离子束技术、微狐氧化技术表面改性、辐射育种技术；3）发展X射线医学；4）继续发挥SiPM发展优势；5）深地实验室联合更多单位协作发展、抓住辐射探测特色，做出高水平成果。张丰收教授感谢各位专家长期以来对射线束技术教育部重点实验室发展的指导和支持。

简述主管部门和依托单位本年度为实验室提供实验室建设和基本运行经费、相对集中的科研场所和仪器设备等条件保障的情况，在学科建设、人才引进、团队建设、研究生培养指标、自主选题研究等方面给予优先支持的情况。

2018年学校投入1000多万更新实验室设备。人才引进取得突破，有10人入职，包含青年千人1人。

简述本年度实验室大型仪器设备的使用、开放共享情况，研制新设备和升级改造旧设备等方面的情况。

2018年实验室设备安全平稳运行，主要设备参加首都科技条件平台对外开放共享。实验室有2´1.7MV串列加速器、多种离子注入机、高通量X光透镜高精度拉丝机、模拟反应堆高温高压腐蚀原位测试系统等大量仪器设备和半导体辐射探测器工艺研制线等特色实验平台。依托现有大型设备对外开展合作，并提供测试服务。

实验室承诺所填内容属实，数据准确可靠。

数据审核人：

实验室主任：

（单位公章）

年月日

依托单位年度考核意见：

（需明确是否通过本年度考核，并提及下一步对实验室的支持。）

依托单位负责人签字：

（单位公章）

年月日