近期在美國召開的第十三屆國際離子源大會上，中國科學院近代物理研究所副所長趙紅衛與美國勞倫斯貝克利國家實驗室（LBNL）核科學部副主任克勞德拉依尼斯（Claude Lyneis），88英尺回旋加速器室主任戴妮婭拉賴特訥（Daniela Leitner），近代物理所客座研究員、著名美籍華人學者謝祖棋4人被授予2009年度國際離子源領域最高獎項“明亮獎（Brightness Award）”，以表彰他們近幾年來在超導高電荷態ECR（電子回旋共振）離子源領域取得的杰出成就和做出的巨大貢獻。

 

ECR離子源是產生高電荷態強流離子束的最有效裝置，主要應用于各種重離子加速器、核物理和原子物理等基礎研究領域，同時在半導體、離子注入和材料改性等工業領域也有廣泛的應用。

 

由趙紅衛領導、謝祖棋任顧問的近代物理所離子源小組，經過優化設計和集成創新，突破了國際上沿用20多年的傳統ECR離子源磁體結構，獨創了一種把產生軸向磁鏡場的螺線管線包置于徑向六極鐵內部的“冷鐵”超導磁體結構，在世界上首次研制成功了具有原創結構的超導高電荷態ECR離子源（SECRAL）。該離子源在18GHz微波頻率和18GHz與14.5GHz雙頻微波工作模式下先后產生了高電荷態離子束流強度的多項世界記錄，近期又在24GHz微波頻率下再次創造了多項高電荷態離子束流強度的世界記錄，如455微安Xe27+，152微安Xe30+等，這些離子束流強度已大大超過美國貝克利實驗室28GHz超導ECR離子源VENUS的結果。趙紅衛在第十三屆國際離子源大會上的報告被國際同行評價為最受注目的特邀報告。目前已有多個國外著名實驗室表示要與近代物理所合作，拷貝或購買該所研制的超導ECR離子源。

 

近代物理所研制的該超導ECR離子源于2007年投入蘭州重離子加速器運行，到目前為止，已累積供束2000多小時，是目前世界上唯一一臺已投入長期運行供束的第三代高電荷態ECR離子源，使蘭州重離子加速器的束流強度和整體性能大幅度提高，為開展相關重離子核物理和原子物理研究創造了前所未有的實驗條件。由該超導ECR離子源提供的78Kr束流，經蘭州重離子冷卻儲存環加速后，用于短壽命不穩定核質量精確測量，近代物理研究所的實驗人員已在世界上首次成功鑒別并以10－6精度成功測量了63Ge，65As，67Se等3種新核素的質量，在國際同行中引起極大的關注。

 

美國阿貢國家實驗室ATLAS加速器運行部主任帕都博士在已公開的獲獎提名信中指出，在國際ECR離子源領域處于領先地位的近代物理研究所和美國貝克利國家實驗室兩個小組在過去幾年里，獨立構建和開拓了第三代高電荷態ECR離子源的技術路線，在國際上首次證明了第三代高電荷態ECR離子源技術的可行性，并成功展示了第三代高電荷態ECR離子源優越的性能，使基于大型離子加速器（如美國FRIB，德國GSI FAIR和歐洲CERN LHC）的許多新的研究機遇成為可能。同時他評價指出，近代物理研究所研制的超導ECR離子源在18GHz微波頻率下性能處于目前世界領先水平。“明亮獎”評獎委員會的評價指出：“近代物理研究所的超導ECR離子源為發展更加可靠、簡單超導磁體結構的第三代28GHz ECR離子源開辟了一條新路。”

 

“明亮獎”是由法國博格茨儀器公司資助，由國際離子源領域的知名專家提名，通過設立的國際評獎委員會最終評選，主要獎勵在離子源物理和技術領域取得的已被證實且得到廣泛認可的創新和杰出成就。“明亮獎”每兩年評選一次，每次只獎勵1項成果，在國際離子源大會上頒發獲獎證書和獎金，本次是第四屆頒獎。第三、二和首屆獎勵分別授予了德國DESY實驗室負氫離子源專家皮特斯博士、俄羅斯杜布納JINR實驗室電子束離子源“之父”道耐茨教授和美國布魯可海文國家實驗室電子束離子源專家皮克因及畢貝兩位博士。

 

近代物理所超導高電荷態ECR離子源項目曾是中科院知識創新工程重大項目，也得到國家基金委杰出青年基金和科技部相關項目的資助。