基本信息

宾建辉  男  研究员 博导  中国科学院上海光学精密机械研究所
电子邮件: jianhui.bin@siom.ac.cn

       微信:jianhuibin-siom

通信地址: 上海市嘉定区清河路390号中科院上海光机所
邮政编码: 201800


ORCID

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研究领域

课题组依托国际一流的超强超短激光系统,开展以下方面的研究:

1. 激光驱动离子加速及应用 (激光质子刀-癌症放疗、生物医学交叉、空间辐射环境模拟、材料科学等)

2. 激光等离子体物理

3. 激光固体靶相互作用(阿秒脉冲产生、高次谐波等)

个人简介

宾建辉博士,中科院上海光机所研究员、博导、国家高层次人才计划青年项目入选者、洪堡学者。2006年本科毕业于天津大学精密仪器与光电子工程学院,2009年获中科院上海光机所硕士学位,2015年毕业于德国慕尼黑大学和马普量子光学所,获得博士学位。主要从事激光等离子体物理,尤其是激光驱动离子加速的物理和前沿应用研究。拥有长期国际著名科研机构的工作经历,先后在德国慕尼黑大学/马普量子光学所,英国卢瑟福国家实验室,美国劳伦斯伯克利国家实验室主持了多项国际大型合作实验,取得多项进展,累计在国内外学术刊物上发表论文30余篇,在国际学术会议上做邀请报告十余次。

招生信息

每年招收硕士/博士生若干。
欢迎对激光驱动离子加速和前沿应用、激光等离子体物理、激光固体靶相互作用等领域感兴趣的你加入我们的团队。
另外,招聘博士后、实验员若干(激光等离子体物理、光学、加速器物理等专业)。

招生专业
070207-光学
070204-等离子体物理
080300-光学工程
招生方向
激光驱动离子加速及应用
激光等离子体物理
激光固体靶相互作用

教育背景

2010-01--2015-06   德国慕尼黑大学   博士
2006-09--2009-07   中科院上海光机所   硕士
2002-09--2006-07   天津大学   本科

工作经历

2020-现在, 中科院上海光机所, 研究员

2020-2021, 美国劳伦斯伯克利国家实验室, 客座研究员

2017-2020,美国劳伦斯伯克利国家实验室, 洪堡学者, 博士后

2015-2017,德国慕尼黑大学, 博士后

社会兼职
2023-01-01-今,中国激光杂志社第三届青年编辑委员会, 委员
2023-01-01-今,High Power Laser Science and Engineering, 青年编委
2022-06-14-今,High Power Laser Science and Engineering, Special issue on "Relativistic Laser Plasma Interaction (RLPI) Diagnostics and Instrumentation", Guest editor
2022-01-01-今,上海市激光学会, 理事

荣誉与奖励

2019,国家高层次人才青年项目

2017,德国“洪堡学者”


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2022,奥林匹克杯

2019,联合国“地球卫士奖”联合获奖人

2008,感动中国年度人物特别奖

2006,时代周刊年度风云人物

(以上如果不信,请自行google,:p)

发表论文

  1. Defect engineering of silicon with ion pulses from laser acceleration, Communications Materials, 2023, 第 5 作者
  2. ​Toward 3D imaging of femtosecond laser filament in air by a CCD within a single exposure, Optics Express, 2023, 第 8 作者
  3. A new platform for ultra-high dose rate radiobiological research using the BELLA PW laser proton beamline, Scientific Reports, 2022, 第 1 作者
  4. Online charge measurement for petawatt laser-driven ion acceleration, Review of Scientific instruments, 2022, 第 4 作者
  5. Emittance preserving thin film plasma mirrors for GeV scale laser plasma accelerators, Physical Review Accelerators and Beams, 2021, 第 5 作者
  6. Target normal sheath acceleration with a large laser focal diameter, PHYSICS OF PLASMAS, 2020, 第 2 作者
  7. Laser-heated capillary discharge waveguides as tunable structures for laser-plasma acceleration, PHYSICS OF PLASMAS, 2020, 第 6 作者
  8. A compact, high resolution energy, and emittance diagnostic for electron beams using active plasma lenses, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2020, 第 2 作者
  9. A feasibility study of zebrafish embryo irradiation with laser-accelerated protons, REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 2020, 第 4 作者
  10. Laser-heated capillary discharge plasma waveguides for electron acceleration to 8 GeV, PHYSICS OF PLASMAS, 2020, 第 6 作者
  11. Acceleration of high charge ion beams with achromatic divergence by petawatt laser pulses, PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS, 2020, 第 2 作者
  12. Ion acceleration in laser generated megatesla magnetic vortex, PHYSICS OF PLASMAS, 2019, 第 3 作者
  13. Temporally Resolved Intensity Contouring (TRIC) for characterization of the absolute spatio-temporal intensity distribution of a relativistic, femtosecond laser pulse, SCIENTIFIC REPORTS, 2019, 第 2 作者
  14. Absolute calibration of GafChromic film for very high flux laser driven ion beams, REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 2019, 第 1 作者
  15. I-BEAT: Ultrasonic method for online measurement of the energy distribution of a single ion bunch, SCIENTIFIC REPORTS, 2019, 第 3 作者
  16. Petawatt Laser Guiding and Electron Beam Acceleration to 8 GeV in a Laser-Heated Capillary Discharge Waveguide, PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2019, 第 8 作者
  17. Ring-like spatial distribution of laser accelerated protons in the ultra-high-contrast TNSA-regime, PLASMA PHYSICS AND CONTROLLED FUSION, 2018, 第 5 作者
  18. Enhanced laser-driven ion acceleration by superponderomotive electrons generated from near-critical-density plasma, PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2018, 第 1 作者
  19. A novel approach to electron data background treatment in an online wide-angle spectrometer for laser-accelerated ion and electron bunches, REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 2018, 第 2 作者
  20. An automated,0.5 Hz nano-foil target positioning system for intense laser plasma experiments, HIGH POWER LASER SCIENCE AND ENGINEERING, 2017, 第 2 作者
  21. The impact of femtosecond pre-pulses on nanometer thin foils for laser-ion acceleration, PLASMA PHYSICS AND CONTROLLED FUSION, 2017, 第 2 作者
  22. Dynamics of laser-driven proton acceleration exhibited by measured laser absorptivity and reflectivity, SCIENTIFIC REPORTS, 2017, 第 1 作者
  23. Proton acceleration by single-cycle laser pulses offers a novel monoenergetic and stable operating regime, PHYSICS OF PLASMAS, 2016, 第 5 作者
  24. Laser-driven ion acceleration from carbon nano-targets with Ti: Sa laser systems, 2015, 博士论文
  25. Ion Acceleration Using Relativistic Pulse Shaping in Near-Critical-Density Plasmas, PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 第 1 作者
  26. Laser-driven three-stage heavy-ion acceleration from relativistic laser-plasma interaction, PHYSICAL REVIEW E, 2014, 第 7 作者
  27. Bright Subcycle Extreme Ultraviolet Bursts from a Single Dense Relativistic Electron Sheet, PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 第 2 作者
  28. Dependence of Laser-Driven Coherent Synchrotron Emission Efficiency on Pulse Ellipticity and Implications for Polarization Gating, PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 第 7 作者
  29. On the small divergence of laser-driven ion beams from nanometer thick foils, PHYSICS OF PLASMAS, 2013, 第 1 作者
  30. Efficient and stable proton acceleration by irradiating a two-layer target with a linearly polarized laser pulse, PHYSICS OF PLASMAS, 2013, 第 6 作者
  31. A laser-driven nanosecond proton source for radiobiological studies, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2012, 第 1 作者
  32. Introducing the fission-fusion reaction process: using a laser-accelerated Th beam to produce neutron-rich nuclei towards the N = 126 waiting point of the r-process, APPLIED PHYSICS B-LASERS AND OPTICS, 2011, 第 5 作者
  33. Improving proton acceleration with circularly polarized intense laser pulse by radial confinement with heavy ions, PHYSICS OF PLASMAS, 2010, 第 3 作者
  34. Quasi-monoenergetic proton beam generation from a double-layer solid target using an intense circularly polarized laser, LASER AND PARTICLE BEAMS, 2009, 第 1 作者
  35. 相对论激光与等离子体相互作用中的高能离子产生, 2009, 硕士论文
  36. Influence of the target front-surface curvature on proton acceleration in laser-foil interaction, PHYSICS OF PLASMAS, 2009, 第 1 作者
  37. 等离子体初始温度对强激光与等离子体相互作用中的高能质子产生的影响, Influence of Initial Plasma Temperature on Energetic Proton  Generation From Laser-Plasma Interactions, 中国激光, 2009, 第 1 作者

代表性工作

1. J. H. Bin, et al., "Enhanced laser-driven ion acceleration by superponderomotive electrons generated from near-critical-density plasma", Phys. Rev. Lett. 120, 074801 (2018).

§ 通过新型双层靶材将超热电子产生和质子加速过程分离,优化了超热电子产生并用于后续的质子加速,实现2倍增益的高能质子束

2. J. H. Bin, et al., "Ion Acceleration Using Relativistic Pulse Shaping in Near-Critical-Density Plasmas", Phys. Rev. Lett. 115, 064801 (2015).

§ 实验中首次实现等离子体光学元件,通过相对轮激光与临界密度靶相互作用的强非线性效应,实现相对论激光在微米量级空间尺度和飞秒量级时间尺寸的时空整形,并用于后续的离子加速,获得3倍增益的准单能离子束

& 入选PRL Editor Suggestion重点推荐和APS专题报道 (Featured in Physics)

3. J. H. Bin, et al., "A new platform for ultra-high dose rate radiobiological research using the BELLA PW laser proton beamline", Sci. Rep. 12, 1484 (2022)

§ 搭建了目前世界唯二的基于PW激光系统的质子束Flash效应研究平台,获得比拟传统加速器束流品质的重频强流质子束,实验上首次观测到激光驱动质子束的Flash效应,完成了激光驱动质子束在Flash放疗上的可行性验证

4. J. H. Bin, et al., "A laser-driven nanosecond proton source for radiobiological studies", Appl. Phys. Lett. 101, 243701 (2012)

§ 搭建了当时世界首台激光驱动的小型化纳秒超短质子加速器,首次实现了单发的1纳秒短脉冲生物学效应研究,是激光驱动离子束癌症放疗的关键可行性验证

& 入选Appl. Phys. Lett. 封面文章

5. A. J. Gonsalve, ..., J. H. Bin, ..., et al., "Petawatt Laser Guiding and Electron Beam Acceleration to 8 GeV in a Laser-Heated Capillary Discharge Waveguide", Phys. Rev. Lett. 122, 084801 (2019).

§ 激光尾场电子加速的世界纪录,从20厘米的等离子体中加速获得高达8 GeV的电子束

& 入选PRL Editor Suggestion重点推荐和APS专题报道 (Featured in Physics)

6. W. J. Ma, J. H. Bin, ..., et al., "Bright Subcycle Extreme Ultraviolet Bursts from a Single Dense Relativistic Electron Sheet", Phys. Rev. Lett. 113, 235002 (2014).

§ 利用纳米薄膜靶,实现了高亮度的亚周期阿秒脉冲

7. M. Young, ..., J. H. Bin, ..., et al., "Dependence of Laser-Driven Coherent Synchrotron Emission Efficiency on Pulse Ellipticity and Implications for Polarization Gating", Phys. Rev. Lett. 112, 123902 (2014).

§ 实验中观测到高次谐波CSE机制下的偏振门效应

科研活动


参与会议

  • 11th Humboldt Award Winners' Forum,Siegburg/Bonn,2023-10, 邀请报告
  • 6th European Advanced Accelerator Concepts Workshop,Isola d'Elba,2023-09, 邀请报告
  • 第九届高能量密度物理青年科学家论坛,北京,2023-08, 邀请报告
  • 18th International Conference on X-Ray Lasers,上海,2023-07, 邀请报告
  • Shenzhen Satellite Workshop of ICMRE,深圳,2023-06, 邀请报告
  • 第九届全国高能量密度物理年会,长沙(线上),2022-11, 邀请报告
  • 第二届中国肿瘤粒子治疗工程技术大会,上海(线上),2022-10, 邀请报告
  • 香山科学会议第730次学术讨论会-激光加速器和深空探测:机遇和挑战,北京,2022-09, 执行主席+邀请报告
  • 第五届光学青年科学家论坛, 福州,2022-09,邀请报告
  • 第一届生物医学光子学交叉融合学术论坛, 上海,2022-08,邀请报告
  • 6th International Symposium on Laser Interaction with Mattter, 宁波,  2022-08, 邀请报告
  • 1st International Conference on UltrafastX 2021,西安(线上), 2022-04,邀请报告
  • 2021年长三角区域一体化暨中部六省光电论坛, 合肥(线上),2022-01,邀请报告
  • 中国物理学会2021秋季会议,兰州(线上), 2021-10,邀请报告
  • 2021中国光学学会学术大会, 深圳,2021-09,邀请报告
  • 第二届强激光与粒子束前沿学术研讨会,西安, 2021-06,邀请报告
  • Virtual Network Meeting of the Alexander von Humboldt Foundation,线上, 2020-11,邀请报告
  • 第六届高能量密度物理青年科学家论坛,长沙, 2020-11,邀请报告


科研项目

​1. 激光驱动离子加速基础物理以及应用研究 (国家高层次人才引进青年项目), 项目负责人, 国家任务, 2020-01--2022-12

2. 激光驱动离子加速基础物理以及应用研究 (中科院人才引进配套), 项目负责人, 中国科学院计划, 2020-01--2022-12

3. 嘉定区创新资助项目 (嘉定区创新资助项目), 项目负责人, 地方任务, 2022-01--2024-12

4. 硬X射线自由电子激光装置(国家重大科技基础设施项目), 参与, 国家任务, 2021-01--2025-04

5. 激光驱动粒子加速与极端强场效应, 课题负责人, 中国科学院计划, 2022-07--2027-06

6. xxx光电器件xxx研究, 课题负责人, 其他, 2022-12--2027-11

合作情况

  • Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley, USA)
  • Ludwig Maximilian University of Munich (Munich, Germany)
  • Max Planck Institute for Quantum Optics (Garching, Germany)
  • Technical University of Munich (Munich, Germany)
  • Helmholtz Institute Jena (Jena, Germany)
  • Friedrich Schiller University Jena (Jena, Germany)
  • Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR (Dresden, Germany)
  • Technical University of Dresden (Dresden, Germany)
  • Deutsches Electronen-Synchrotron, DESY (Hamburg, Germany)
  • Rutherford Appleton Laboratory (Didcot, UK)
  • Queen's University Belfast (Belfast, UK)
  • Imperial College London (London, UK)

指导学生

现指导学生

陈俊风  硕士研究生  070207-光学  

赵马克  博士研究生  070207-光学  

胡昊天  硕士研究生  080300-光学工程  

彭文杰  博士研究生  070207-光学