大亚湾中微子实验，帮助核探测与核电子学国家重点实验室推开了一扇国际合作的大门。
依托大科学装置，核探测与核电子学国家重点实验室在开展基础研究的同时，开拓应用技术研究，推动技术转移，为国民经济和国家安全服务。
■本报记者 沈春蕾 通讯员 莫业柳
在中国科学院高能物理所（以下简称高能所）的北京正负电子对撞机上，安装着一台大型通用探测器——北京谱仪III。北京谱仪III采用国际先进的探测技术，测量正负电子对撞反应产生的次级粒子以研究相关的物理过程。
这其中包含的高能物理实验、粒子与核探测技术、核电子学等，是该所核探测与核电子学国家重点实验室的主要研究内容。“依托大科学装置，实验室在开展基础研究的同时，开拓应用技术研究，推动技术转移，为国民经济和国家安全服务。”核探测与核电子学国家重点实验室主任王贻芳告诉《中国科学报》记者。
铺设国际合作平台
从高能所与中国科学技术大学（以下简称中科大）联合实验室，到中科院重点实验室，乃至现在的国家重点实验室，核探测与核电子学国家重点实验室结合了高能所和中科大相关领域的专业团队，同时引入国外团队，积极开展国际合作项目。
在北京正负电子对撞机重大改造工程（简称BEPCII）中，探测器部分——北京谱仪III的实验，吸引了近300名、来自11个国家、50个大学或研究所的科学家参加。
其中，现任高能所所长王贻芳曾担任北京谱仪分总体主任，领导完成了北京谱仪III的设计、预研与建造，并担任北京谱仪III国际合作组发言人。现任高能所副所长陈元柏曾担任北京谱仪III主漂移室探测器系统负责人，领导完成了北京谱仪III漂移室的设计和建造。
据介绍，北京谱仪III自2003年开始建设，2009年正式运行，在国内外专家的协同攻关下，北京谱仪III探测器采用了一系列先进设计、技术和工艺，主要技术指标达到了同类装置的国际先进水平。
随后，大亚湾反应堆中微子实验全面开工，这是以我国为主的一个大型国际合作项目，并于去年发现了一种新的中微子振荡模式，在国际高能物理界引发了强烈反响。
曾任大亚湾反应堆中微子实验软件与物理分析和中心探测器系统负责人的曹俊，当年被王贻芳从费米实验室召唤回国。曹俊说：“我一直想回来，过去却因为我国基础科学研究相对落后，找不到可参与的项目。而大亚湾项目是我们扬眉吐气的一个机会。”
大亚湾反应堆中微子实验集结了美国布鲁克海文国家实验室与劳伦斯伯克利国家实验室及加州理工学院、普林斯顿大学、威斯康星大学等名校，还有中国科学院高能所、清华大学、上海交通大学、中国科技大学等十多所国内一流科研机构。大亚湾中微子实验，帮助核探测与核电子学国家重点实验室推开了一扇国际合作的大门。
研究应用前景广阔
每每想到粒子物理、核物理、粒子天体物理等学科，会让多数人感觉太遥远，都是科学家们思考的前沿问题。然而，核探测与核电子学国家重点实验室的一个重要任务就是服务国民经济建设。
2011年6月，美国康菲公司渤海蓬莱19-3油田发生漏油事故。同年8月，事故调查组利用核探测与核电子学国家重点实验室宋克柱课题组研制的海洋高精度地震拖缆采集系统工程化样机，对蓬莱19-3油田进行勘探。
宋克柱介绍，样机获得了高精度的地震勘探资料，为准确定位漏油位置和分析事故原因提供了高分辨的地质刨面关键数据，避免当地环境和经济遭遇的巨额损失。
该样机先后在渤海、中国南海成功进行了长时间的三维海试，最后装配在中海油服公司的“滨海521”物探船开展海上物探作业。
作为“十一五”期间“863”计划的子课题，该课题的验收结论显示：海上高精度地震拖缆采集系统工程化样机的研制成功，填补了国内空白，在多个油气田进行了先导试验，效果良好，展现了广阔的应用前景。
核探测与核电子学国家重点实验室科大部开展了具有自主知识产权的基于大规模可编程逻辑阵列（FPGA）的高精度时间测量（TDC）研究工作。
该项研究成果在许多领域得到了广泛应用：包括嫦娥3激光三维成像敏感器高精度TDC的攻关、自由空间量子通讯研究中的TDC、列入国家“十二五”计划的大型高海拔空气簇射观测站建设的大型水契伦科夫探测器读出电子学预研等。
人才梯队科研保障
一直以来，核探测与核电子学国家重点实验室都把队伍建设和人才培养放在重要位置。
王贻芳、曹俊、朱科军等人均是从海外引进的优秀留学人员，现任实验物理中心副主任的朱科军曾领导北京谱仪III探测器的调试与运行，已经成长为国家重点实验室的骨干力量。
朱科军告诉记者：“无论是实验物理中心，还是重点实验室，乃至高能所和中科院，在科研条件、启动经费和辅助人员配备上，都给予回国人员很大的支持，在研究选题上给予了极大的自由度。”因此，对于回国，他认为是正确的选择。
记者从核探测与核电子学重点实验室了解到，该实验室每年都开办讲习班，由高能所探测器和电子学方面的专家学者以及中科大的教授给研究生授课。实验室还每周定期举办“研究生一小时”，鼓励研究生报告本领域的最新进展情况和自己的研究结果。
王贻芳表示，相比20年前核探测和电子学相关领域人才的断档，目前该国家重点实验室已经建成一支专业的团队。其中，包括从海外引进的杰出留学人员和自己培养的优秀人才相结合，人员构成更加合理。
中科大教授赵政国也曾强调，核探测与电子学国家重点实验室的每一个人都要以主人翁的精神来参加实验室建设，对发现的问题要及时提出，齐心协力把实验室建设好。
如今，经过国家大科学工程的锻炼，一批年轻人正逐渐成长为重点实验室的学术带头人和科研骨干。辛苦打造了这支团队的王贻芳发现，重点实验室已经形成一支充满活力的人才队伍，为进一步发展和参与国际竞争奠定了坚实基础。
《中国科学报》 (2013-05-07 第8版 平台)
