实验核物理

王惠仁研究员长期从事实验核物理研究，依托兰州重离子加速器（HIRFL）、日本大阪大学RCNP、日本理化学研究所RIKEN、德国GSI/FAIR、美国FRIB等国际一流实验装置，在以下三个方向开展前沿研究：

方向一：弱束缚原子核的结构与反应机制

方向二：原子核中的张量力效应

方向三：放射性束实验装置与探测器研制

代表性论文

一、张量力效应与高动量核子（核心方向）

1. Observation of Tensor-Driven High-Momentum Neutrons in ¹⁶O via (p,d) Reactions and Zero-Degree Deuteron Momentum Spectroscopy, Physics Letters B 879, 140563 (2026)(第一通讯作者；实验共同发言人)
2. Dominance of tensor correlations in high-momentum nucleon pairs studied by (p,pd) reaction, Physical Review Letters 121, 242501 (2018) (第三作者；实验共同发言人)
3. Probing effect of tensor interactions in ¹⁶O via (p,d) reaction, Physics Letters B 725, 277 (2013)(第一作者兼通讯作者；实验共同发言人)
4. Understanding Effect of Tensor Interactions on Structure of Light Atomic Nuclei, Few-Body Systems 62, 86 (2021) (唯一作者；会议论文集；大会邀请报告)

二、奇特核结构与新幻数（核心方向）

1. Evidence for prevalent Z = 6 magic number in neutron-rich carbon isotopes, Nature Communications 9, 1594 (2018)(唯一通讯作者；项目发起人)
2. Invariant mass spectroscopy of ¹⁵C, Chinese Physics C 49, 084001 (2025) (第二通讯作者)
3. Neutron-dominant Quadrupole Collective Motion in ¹⁶C,Physical Review C 73, 024610 (2006) (第一作者兼通讯作者)
4. Lifetime measurements of first excited states in ¹⁶,¹⁸C, Physical Review C 78, 014308 (2008) (第一作者兼通讯作者；项目共同发起人)
5. Anomalously Hindered E2 Strength B(E2;2⁺→0⁺gs) in ¹⁶C, Physical Review Letters 92, 062501 (2004) (第二作者)
6. Charge-changing cross-section measurements of ¹²⁻¹⁶C at around 45A MeV and development of a Glauber model for incident energies 10.4–2100A MeV, Physical Review C 94, 064604 (2016)(唯一通讯作者)
7. Ab initio study of Z(N) = 6 magicity, Chinese Physics C 48, 124103 (2024) (第二作者)
8. Quadrupole dynamics of carbon isotopes and ¹⁰Be, Physical Review C 110, 064325 (2024)(第三作者)
9. Lifetime measurements of excited states in 17C: Possible interplay between collectivity and halo effects, Physics Letters B 666, 222 (2008)(第三作者)

三、探测器研制与实验装置（核心方向）

1. Development and Application of Position-Sensitive Double Parallel-Plate Avalanche Counter, Journal of Instrumentation 21, P05019 (2026)(第一作者导师；项目发起人)
2. Development of Liquid-nitrogen-cooled Gas Target System, Nuclear Physics Review 42, 482 (2025) (第三通讯作者兼第一作者导师；项目发起人)
3. Construction and performance test of charged particle detector array for MATE, Nuclear Science and Techniques 35, 131 (2024) (第三通讯作者兼第一作者导师；项目共同发起人)
4. Novel multi-layer plastic-scintillator-based solid active proton target for inverse-kinematics experiments, Nuclear Instruments and Methods in Physics A 959, 163514 (2020) (第一通讯作者)
5. Multi-layer plastic scintillation detector array for fast neutrons with n-γ discrimination capability, Nuclear Instruments and Methods in Physics A 866, 118 (2017)(第三作者)
6. Performance test of the MAIKo active target, Nuclear Instruments and Methods in Physics A 908, 215 (2018)(第三作者)

四、其他重要成果

1. First lifetime measurement of 2⁺ state in ¹²Be, Physics Letters B 673, 179 (2009)(第三作者)
2. 中国科学院HIAF計画, 加速器 Vol. 17, 286 (2020) (唯一作者；日本【加速器】期刊邀稿)
3. Real-time observation of vibrational coherence persisting after internal conversion and vibrational relaxation in cyanine dye molecules, Chemical Physics Letters 380, 135 (2003) (第二作者)

其他参与论文、会议论文共250余篇。

探测器研制，例如：

(左) 中子探测器      (中) 活性固体氢靶      (右) 光纤闪烁体探测器 

欢迎硕士、博士研究生加入我们的课题组！

课题组依托中国科学院近代物理研究所，与日本大阪大学核物理研究中心（RCNP）、日本理化学研究所（RIKEN）、德国重离子研究中心（GSI/FAIR）、美国密歇根州立大学放射性同位素束流装置（FRIB）、法国国家大型重离子加速器（GANIL）等国际一流实验装置保持长期合作。

学生可参与的前沿研究方向包括：

• 弱束缚原子核的结构与反应机制（滴线核、晕核、集团结构）
• 原子核中的张量力效应（高动量中子转移反应、短程关联）
• 丰中子轻核的壳演化与新幻数（Z=6子壳闭合法则等）
• 放射性束实验装置与探测器研制（活性靶时间投影室、低温气体靶、PPAC、硅微条阵列等）
• 数字化数据采集与在线分析工具开发

培养特色：

• 双平台培养：国内在兰州近物所RIBLL1/RIBLL2，以及惠州近物所HIRIBL开展实验，同时可赴日本RCNP、RIKEN、德国GSI、美国FRIB等装置参与国际合作实验
• 实践育人：学生直接参与探测器搭建、束流实验、数据分析全过程
• 国际交流：支持参加国际会议（INPC、ARIS、DREB等）、国际暑期学校（青年科学家核物理学校NUSYS、日本东京大学CNS Summer School、日本大阪大学International Summer Program）
• 团队氛围：课题组定期组织学术研讨会、团建活动等

通过参与国际合作实验和国际交流活动，开阔学术视野，提升科研能力，探索、感受自然界的奥秘。

招生专业

070202-粒子物理与原子核物理

招生方向

放射性束物理与奇特核结构；原子核中的张量力效应；实验探测器研制与数据获取、分析

招生类型

硕士研究生、博士研究生

招生要求

• 对实验核物理有浓厚兴趣，具备物理、核工程、电子等相关专业背景
• 具有较好的英语交流能力或学习意愿（便于国际合作实验）
• 具备团队协作精神，愿意参与国际交流与实验实践

实验平台

(左图) 在世界主要实验装置上开展前沿实验核物理研究

(右图) 中国科学院近代物理研究所 兰州重离子加速器装置 低能和中高能放射性束流装置(RIBLL1和RIBLL2)

课题组科研、团建活动介绍

(下图左) MATE合作组实验；(2022年6月) 依托RIBLL1利用近代物理研究所的活性气体靶时间投影室开展了^11,12C的弹性/非弹性散射实验

(下图中、右) LENG合作组实验；(2025年4月) 依托兰州重离子加速器国家实验室放射性束流线RIBLL1，与北京大学、北京师范大学、北京航空航天大学、复旦大学等团队合作利用近代物理研究所的液氮冷却低温气体靶开展了5项Be、C同位素的alpha敲出、(3He,d)反应实验

(下图左) 张量力实验；(2023年4月、5月) 依托日本大阪大学RCNP的Grand Raiden高精度磁谱仪开展了实验，探索¹⁶O与⁴⁰Ca核中的张量力效应

(下图中、右) ATTPC合作组实验；(2025年7月、11-12月、2026年1月) 依托日本大阪大学RCNP的放射性束流线EN，与美国密歇根州立大学、日本大阪大学和东京大学、西班牙圣地亚哥-德孔波斯特拉大学、北京大学、南方科技大学等团队合作开展了6项实验

(下图第一、二行) 指导学生安装、测试探测器，作实验准备；研究生指导实习生组装、测试探测器和实验装置

(下图第三行) 主办国际著名科学家讲座；组织阅读活动；课题组周会

(下图左) 2024年6月：在华首位毕业生；课题组成员与硕士毕业生合影

(下图中) 2025年6月：协助指导的博士研究生顺利毕业

(下图右) 2026年6月：课题组成员与两位硕士毕业生合影

(下图) 课题组氛围：每年定期组织团建、聚餐，庆祝教师节

(下图) 樱花交流计划；(2024年1月、2025年1月) 带领近代物理所研究生和联合培养本科生前往日本大阪大学RCNP参加樱花交流计划，参观了大阪大学的大科学装置和京都大学，与日本本科生、研究生进行了交流，并体验了日本茶道

工作简历

2019-12~现在, 中国科学院近代物理研究所, 研究员

2012-10~2019-12,日本大阪大学核物理研究中心, 助教授(讲师)

2008-01~2012-09,日本大阪大学核物理研究中心, 助教

2007-04~2008-12,日本理化学研究所, 博士后

社会兼职

2026-06-01-今,兰州大学, 兼职授课教师

2025-04-01-今,日本理化学研究所RIBF用户组执委会, 委员

2015-2019,日本核物理发展战略委员会不稳定核领域, 委员兼代表助理

2011-2012,日本核物理发展战略委员会不稳定核领域, 委员

2011-2013,日本大阪大学核物理研究中心学术委员会, 委员兼秘书

2010-2011,日本大阪大学核物理研究中心学术委员会, 委员

(下图左) 2015，日本物理学会青年科学家奖；(下图右) 2022，甘肃省外国专家“敦煌奖”  

已指导学生

李晓斌  硕士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

李璐  硕士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

现指导学生

马子旭  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

张卫东  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

胡智恒  硕士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

黄太森  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

石福帅  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

王国栋  硕士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

姓名 | 培养层次 | 毕业年份 | 毕业论文题目 | 毕业去向

李晓斌 | 硕士研究生 | 2024年 | MATE-4000中硅探测器阵列的搭建和性能研究 | 南方科技大学 博士研究生

原晨 | 硕士研究生（导师：徐晓栋；王惠仁前期指导） | 2026年 | 位置灵敏双平行板雪崩计数器的研制及应用 | 北京师范大学 博士研究生

李璐 | 硕士研究生 | 2026年 | 模拟及数据分析平台 MATEROOT 的发展与应用 | （日本）大阪大学 博士研究生