高功率加速器应用技术研究

高强度缪子源的设计建造及应用

加速器驱动核能系统物理软件开发

   

082701-核能科学与工程
082703-核技术及应用
070202-粒子物理与原子核物理

ADS多粒子蒙卡输运研究及软件开发
基于高功率加速器的医用同位素生产
高强度缪子源及应用

2011-09--2017-07   中国科学院大学   获得博士学位
2007-09--2011-07   中国科学技术大学   获得学士学位

   

2025-11~现在, 中国科学院近代物理研究所, 研究员
2023-10~2024-01,University of Warwick, Visiting Research Fellow
2019-11~2025-10,中国科学院近代物理研究所, 任副研究员
2017-08~2019-12,中国科学院近代物理研究所, 任助理研究员

   

（1） 中国科学院朱李月华优秀博士生奖, , 院级, 2017

（ 1 ） 束窗系统, 专利授权, 2025, 第 3 作者, 专利号: CN202511349303.9

（ 2 ） 用于同位素生产的靶装置, 发明专利, 2025, 第 2 作者, 专利号: CN119767505A

（ 3 ） 基于强流粒子加速器进行同位素生产的靶装置, 专利授权, 2024, 第 3 作者, 专利号: CN202411270236.7

（ 4 ） 用于医用同位素生产的超高频直线加速器及参数设计方法, 发明专利, 2024, 第 24 作者, 专利号: CN117580239A

（ 5 ） 用于高功率粒子加速器的束流收集器, 发明授权, 2024, 第 5 作者, 专利号: CN113556859B

（ 6 ） 一种紧凑型高占空比加速结构及其冷却方法, 发明专利, 2023, 第 6 作者, 专利号: CN116887500A

（ 7 ） 一种高功率束流下的同位素生产靶组件, 专利授权, 2023, 第 3 作者, 专利号: CN219459367U

（ 8 ） 一种强流高功率粒子束快速点扫描方法、系统和介质, 专利授权, 2023, 第 5 作者, 专利号: CN114401579B

（ 9 ） 一种加速器束窗窗体结构及束窗系统, 发明专利, 2022, 第 3 作者, 专利号: CN202211433876.6

（ 10 ） 一种用于强流超导直线加速器和高功率靶的束窗系统, 专利授权, 2022, 第 4 作者, 专利号: CN115835469B

（ 11 ） 一种超导直线加速器的束流分束驱动次临界装置, 发明专利, 2022, 第 5 作者, 专利号: CN115312209A

（ 12 ） 用于高功率粒子加速器的束流收集器, 专利授权, 2021, 第 5 作者, 专利号: CN113556859A

   

（1） Conceptual design of the muonium-to-antimuonium conversion experiment(MACE), Conceptual design of the muonium-to-antimuonium conversion experiment(MACE), NUCLEAR SCIENCE AND TECHNIQUES, 2026, 第 2 作者
（2） 依托惠州大科学装置高精度核物理实验研究设想, 原子核物理评论, 2026, 第 3 作者
（3） Development and benchmark calculations of Monte Carlo transport program MATS for R&D of accelerator-driven system, Nuclear Science and Techniques, 2026, 第 2 作者  通讯作者
（4） Simulation study of the curtain-type liquid lithium jet as a muon, Nuclear Engineering and Technology, 2026, 第 2 作者  通讯作者
（5） High-Precision Physics Experiments at Huizhou Large-Scale Scientific Facilities, High-Precision Physics Experiments at Huizhou Large-Scale Scientific Facilities, CHINESE PHYSICS LETTERS, 2025, 第 3 作者
（6） Impact of various nuclear evaluation libraries on minor actinides transmutation based on M-BURN program, ANNALS OF NUCLEAR ENERGY, 2025, 第 4 作者
（7） Investigation of beam loss mechanism by parasitic H - in high-power proton linac, PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS, 2025, 第 7 作者
（8） Preliminary neutronics optimization on the concept of multi-beam accelerator driven system, PROGRESS IN NUCLEAR ENERGY, 2025, 第 5 作者
（9） Simulation of in-core neutron monitoring with U-235 micro fission chamber for CiADS-like LFR, Annals of Nuclear Energy, 2024, 第 3 作者
（10） Towards a high-intensity muon source, Physical Review Accelerators and Beams, 2024, 第 1 作者
（11） Design and Development of the 200-kW Beam Dump, NUCLEAR SCIENCE AND ENGINEERING, 2024, 第 3 作者  通讯作者
（12） Accelerator Driven System-a solution to multiple problems of society, IPAC23, 2023, 第 4 作者
（13） Evaluation of OpenMC calculations coupling with PHITS, FLUKA, and GEANT4 for ADS study, PROGRESS IN NUCLEAR ENERGY, 2023, 第 3 作者
（14） CAFe DUMP前刮束器的设计研制, 原子核物理评论, 2023, 第 3 作者
（15） Strategies of eliminating nuclear waste using accelerator-driven system in the transition stage for sustainable and clean nuclear energy in China, ANNALS OF NUCLEAR ENERGY, 2023, 第 3 作者
（16） ADS散裂靶与次临界堆的耦合传热研究, 原子核物理评论, 2023, 第 3 作者
（17） Thermal study of a scanning beam in granular flow target, Nuclear Engineering and Technology, 2022, 第 9 作者  通讯作者
（18） Beam-target configurations and robustness performance of the tungsten granular flow spallation target for an Accelerator-Driven Sub-critical system, Nuclear Engineering and Technology, 2022, 第 1 作者
（19） Manipulating the Laser-Driven Proton Bunch with Plasma Wakefield, LASER AND PARTICLE BEAMS, 2022, 第 3 作者
（20） A fast and accurate GPU based method on simulating energy deposition for beam-target coupling with granular materials, COMPUTER PHYSICS COMMUNICATIONS, 2021, 第 3 作者
（21） 基于HIAF集群的高强度缪子、反质子次级束产生及其物理研究展望, Producing high intensity muon, antiproton beams and related physical researches in the HIAF accelerators, 中国科学:物理学、力学、天文学, 2020, 第 3 作者
（22） A Sterile Neutrino Search at compact materials irradiation facility, EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C: PARTICLES AND FIELDS, 2020, 第 2 作者
（23） A numerical study of dynamics in thin hopper flow and granular jet, A numerical study of dynamics in thin hopper flow and granular jet*, Chinese Physics B, 2020, 第 4 作者
（24） Transfer line including vacuum differential system for a high-power windowless target, PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS, 2020, 第 3 作者
（25） The Potential of Heavy Ion Beams to Provide Secondary Muon/Neutrino Beam, PROCEEDINGS OF THE 10TH INTERNATIONAL PARTICLE ACCELERATOR CONFERENCE, 2019, 第 1 作者
（26） The optimization on neutronic performance of the granular spallation target by using low-density porous tungsten, NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2019, 第 5 作者
（27） Simulation studies of the granular flow beryllium target for the compact materials irradiation facility, NUCLEARINSTANDMETHODSINPHYSICSRESEARCHA, 2019, 第 3 作者
（28） Toward high-efficiency and detailed Monte Carlo simulation study of the granular flow spallation target, NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2018, 第 1 作者
（29） Update on MOMENT Target Station Studies, PoS, 2018, 第 2 作者
（30） Neutronics performance and activation calculation of dense tungsten granular target for China-ADS, NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION B-BEAM INTERACTIONS WITH MATERIALS AND ATOMS, 2017, 第 4 作者
（31） New target solution for a muon collider or a muon-decay neutrino beam facility: the granular waterfall target, PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS, 2017, 第 1 作者
（32） Neutronics Analysis of Uranium Compounds Spallation Target Using Monte Carlo Simulation, NUCLEAR ENGINEERING AND DESIGN, 2017, 第 6 作者
（33） 流化固体颗粒散裂靶中子学计算方法及设计研究, Neutronic Calculation and Design Optimization for the Granular Flow Spallation Target of C-ADS, 2016, 第 1 作者
（34） Code Development and Target Station Design for Chinese Accelerator-Driven System Project, NUCLEAR SCIENCE AND ENGINEERING, 2016, 第 1 作者

   

（ 1 ） 高功率同位素靶及束流均匀化关键技术研究, 参与, 其他, 2025-01--2027-12
（ 2 ） 物理与屏蔽设计软件, 负责人, 国家任务, 2024-05--2031-12
（ 3 ） 加速器驱动嬗变研究装置, 参与, 国家任务, 2021-06--2027-06
（ 4 ） 铅基快中子谱实验数据中子学验证, 参与, 境内委托项目, 2019-05--2022-04
（ 5 ） 颗粒流靶束靶耦合反应中的不稳定性研究, 负责人, 国家任务, 2019-01--2021-12
（ 6 ） 基于蒙卡程序GMT的高功率钨颗粒散裂靶中子学研究, 参与, 国家任务, 2017-01--2019-12

（1）Development Progress of CiADS Muon Source   第4届强度及精度前沿缪子物理国际会议   Cai, Hanjie   2026-04-24
（2）基于超导直线加速器的强流缪子源   基于HIAF的核科学与技术前沿学术研讨会暨重离子科学与技术全国重点实验室年会   蔡汉杰   2026-01-25

现指导学生

周馨钰  硕士研究生  082701-核能科学与工程  

李锦程  硕士研究生  082701-核能科学与工程  

章衡凌  硕士研究生  085800-能源动力  

张志绿  硕士研究生  082701-核能科学与工程  

高明  硕士研究生  085800-能源动力  

牛建伟    硕士研究生   核能科学与工程

曹云鹏    博士研究生   核科学技术