2019年度 活动总结报告 第6号:高能加速器研究机构

活动总结报告(一般公募项目) 第6号

运用最前沿的大型加速器体验加速器技术

高能加速器研究机构加速器研究设施
内藤富士雄教授的报告

2019年7月15日(周一)至23日(周二),高能加速器研究机构(KEK)通过樱花科技项目邀请华中科技大学(HUST)研究生等共11名学生,开展了为期9天的交流活动。今年是交流计划的第3个年头,交流活动按下述日程,以授课、实习、参观设施的形式,在KEK筑波校区和东海校区两处举行。

在日本科学未来馆前集体拍照留念

KEK拥有多个正在运行中加速器设施,是全球最前沿的加速器研究机构。因此,同以往一样,本次项目依然安排学生近距离体验最前沿的加速器技术。但与上一年不同的是,为了避免各类体验导致学生们过于疲劳,本次项目有意放慢了节奏。

另外,住宿也统一安排在了筑波校区,将生活环境限定在了固定地点。因此,参加东海校区的课程时,就需要乘大巴前往。这样一来,课程安排不会过于紧凑,同学们乘坐大巴时也可略作休息。总体上,课程安排地更胜以往的项目。较之去年,同学们似乎更加活跃,课程进入后半期,也未见大家有疲惫感。

筑波校区课堂景象

从课程的实际开展情况来看,加速器部分的讲课安排在了第2天和第3天的上午。今年除课堂讲授外,还穿插了实操练习,运用一种名为SAD的程序,模拟加速器电子束。这种形式非常具有教育性,既可以理解加速器的基础物理(计算公式等)知识,又能够通过模拟体验,模拟到加速器的实际操作以及其中的重点。为了便于同学们回国后继续学习,教师要求同学们各自持笔记本电脑上课,尝试用自己的电脑搭建程序环境。

环境搭建并非易事,即便多名研究人员分工协作,也需要相当长的时间。最终,除一名同学未能顺利完成外,其余10名同学均成功地在自己的电脑上运行了SAD程序,并完成实操练习。未能成功搭建环境的同学,在后续课程期间,借用教师事先准备好的笔记本电脑,完成了实操练习。第7天周日下午再次使用SAD程序进行了实操练习,在几位研究人员的帮助下,同学们完成了更多练习,加深了对加速器物理方面的理解。

筑波校区内的实习情景(程序实操练习)

第2天和第3天下午在筑波校区内参观了加速器设施。今年因课程时间安排在加速器光束运行结束后的暑期维护期内,所以同学们得以进入到其他时间无法进入的加速器隧道内,参观了电磁石和加速空洞。去年的课程安排是花大半天的时间参观5个设施(KEKB、PF、发射器、STF、cERL)。今年改为了1天(半天×2次)时间。所以,在参观期间确保了学生们充足的答疑时间。通过后来的学生成果汇报,可以看出大家理解得非常深刻,并且透彻,这让我们感觉到这些活动安排地非常有意义。

学生们参观KEKB时的景象

第4天和第5天在东海校区进行了J-PARC等内容的学习、参观以及实习。今年东海校区部分的最大特点是在实习环节将大家分为4组,每组各自开展不同课题。让每位同学准备4个课题,的确非常辛苦。所以,此次要求4个研究小组各自准备一个课题。每个小组都积极准备,深入研究实习内容,最后每个课题都做得非常吸引人。我校选择的实习课题可广泛适用于高中生到研究生的体验实习,组织这样的课程对于我们教师而言也是难得的体验。学生们在成果汇报中也例举出很多印象深刻的环节,可见收获颇多,不枉他们辛苦的准备。

参观J-PARC MR隧道时的景象

第6天和每年一样,前往日本科学未来馆参观。第7天下午是SAD实操练习。第8天下午参观用户设施J-PARC MLF,傍晚举行了交流会。第9天是全程最后一天,同学们进行了成果汇报。

我最感兴趣的是学生们的成果汇报。在此期间,同学们也进行了相互地问答,气氛非常热烈,让我赞叹不已。学生成果汇报环节毎年必不可缺,但学生之间进行相互提问,还是第一次。将自己的疑问抛向他人,这是研究人员必须具备的研究态度。本次项目能够激发出学生们的这一积极态度,我深感欣慰。

学生成果汇报时的情景

今年的交流活动也已顺利结束。这已经是该项目的第3年了,我感觉到自己也已逐渐得心应手。尤其是今年特意将往年大费周折的日程协调工作(包括机票预订和签证申请)提前开展,所以课程内容(选定实习内容和参观设施,敲定研究人员)的委托也比往年更加顺利。但另一方面,因为日程确定得比较早,所以后期出现了一些参加人员的变更和研究人员方面的调整等,导致不得不临时协调。我个人认为,委托等工作必须把握好时机。另外,往年的经验和工作流程也起了非常大的作用。明年以及之后的计划尚未确定。但从各方面来看,无论是生源方还是接待方,都能够从此项目中受益匪浅。因此,我希望项目能够继续开展下去。

第1天下午 抵达,课程说明(筑波校区)
第2天上午 加速器课程讲座(筑波校区)
第2天下午 参观2处KEK加速器设施(筑波校区)
第3天上午 加速器课程讲座(筑波校区)
第3天下午 参观3处KEK加速器设施(筑波校区)
第4天上午 J-PARC课程讲座(东海校区)
第4天下午 参观J-PARC LINAC加速器设施(东海校区)
参观iBNCT(茨城硼中子俘获疗法)设施
第5天上午 参观J-PARC MR加速器设施(东海校区)
第5天下午 MR加速器实习・4组(东海校区)
第6天 访问日本科学未来馆(东京)
第7天上午 学生成果汇报准备(筑波校区)
第7天下午 SAD程序实操练习(筑波校区)
第7天上午 学生成果汇报准备(筑波校区)
第8天下午 参观J-PARC MLF用户设施(东海校区)
交流会(东海校区)
第9天上午 学生成果汇报会暨交流会(筑波校区)
第9天下午 回国

项目安排