回顾|2022应用物理学专业分流及本科生科研讲座成功举办
10月15日晚,应用物理学专业介绍及本科生科研讲座成功举办,本次讲座邀请了应用物理学系的林晨、杨根、徐新路、郭志彬、王晨旭五位老师分享了北大应用物理学科的学科前沿,本科生科研情况等内容,讲座现场师生互动热烈。
讲座现场座无虚席
讲座伊始,林晨老师从What,Why,How,Who四个方面对北大应用物理学科进行了简要介绍。林老师指出北大的应用物理学是去年新设立的专业,以科学研究为基础和指引,以技术应用为目的和导向,培养同学们的科学家素养与工程师能力,又介绍了在当代“逆全球化”的趋势下应用物理学的重要性。随后,林老师展示了北大应用物理学的研究方向和师资力量,并介绍了其核心课程的差异,专业分流的时间,毕业生的去向以及本研的内容。最后,林老师展示了在健康,能源,先进制造和交叉领域等方面的进展,向同学们阐明了应用物理学要研究什么的问题。
林晨老师报告中
第二位进行介绍的杨根老师,对医学物理,尤其是癌症的诊断和治疗进行讲解。杨老师首先给对本研感兴趣的同学提出了四点建议:有兴趣,有余力,有策略,有梦想。随后,杨老师对癌症的相关信息,如癌症发病率和死亡人数,影响因素等,进行了详细阐述,并指出应对癌症的核心是早期诊断和有效治疗转移瘤,而对作为转移的物质基础CTC的检测,能够在癌症早期进行诊疗,是癌症诊断和治疗的关键。最后,杨老师以“有没有”,“在哪里”,“怎么治”三个方面展示了当前应对癌症的成果。
杨根老师报告中
第三位进行介绍的徐新路老师,对激光尾波加速与先进光源的方向进行了讲解。徐老师介绍了X射线自由电子激光这一革命性的新工具,并指出其大规模使用的困境:X射线脉冲每秒只有120发,且成本高昂。对此,徐老师介绍了两种方法分别解决这两个困境:利用超导加速技术使脉冲达每秒一百万发,利用激光尾波加速器来降低造价。最后,徐老师介绍了自己从事的领域“激光尾波加速”这一技术的原理,发展现状以及挑战,并指出这个领域挑战与机遇共存。
徐新路老师报告中
第四位进行介绍的郭志彬老师,对受控热核聚变物理的方向进行了讲解。郭老师首先介绍北大该领域的整体情况。随后,郭老师介绍了受控聚变的两种方法:惯性聚变与磁约束聚变,然后讲解了受控核聚变中约束等离子体磁场的形状,“点火“密度、温度、约束时间的要求等关键条件,并对前沿的发展和今后发展路线图进行介绍。最后,以湍流中有多少能量可以用来产生有序结构,燃烧等离子体条件下,聚变堆会不会出现新的运行模式等本科生科研问题为例,讲解其中的所需知识和能力要求。
郭志彬老师报告中
第五位进行介绍的是王晨旭老师,讲解了离子束应用的方向。王老师首先讲解了离子束的应用的场景,如离子束分析、离子束治疗癌症以及基于离子束技术的材料辐照损伤研究等。随后王老师介绍离子束对材料的研究,介绍了以离子束模拟核能系统中的中子辐照环境,以此研究材料中的辐照损伤过程及物理机制。最后,王老师介绍了先进核能结构材料的辐照损伤机理、聚变堆环境下材料中的氢氦协同效应、微纳材料及器件的辐照改性等方面的本研项目。
王晨旭老师报告中
在讲座中同学们也提出了许多问题老师一一解答了同学们的疑惑,现摘录部分如下:
Q:应用物理学方向的本科生科研做什么?
A:提升认知,了解相关领域基础,工作会偏理论。
Q:应用物理和理论物理有什么关系?
A:应用物理依然有很深的物理机制,只是在实际背景下应用。
Q:氢能是产生能源的方式还是储存方式?
A:氢能是产生能源的方式。这两种类型的差异主要看能量转化的比率。目前分为灰氢、绿氢两种,工业副产的氢是能源,同时氢能也是好的储存方案。
Q:在先进制造领域外国已经有成熟技术,我们是要复现外国技术吗?是否有意义?
A:外国技术封锁但是我们要用到,所以确实要复现,而且这些问题仍然很复杂,不过我们有所创新,在弯道超车。
Q:裂变技术已经成熟,但是仍没有得到广泛应用,那我们为什么还要研究核聚变?
A:需要想的更长远 ,人类生生不息.当下能源确实不都来源于核裂变,但目前对于第四代先进裂变核能系统,急需发展性能更优异的核能材料。核聚变难在维持高温,但做成后无放射性问题,一旦成功会很快推广。
Q: 实验上发现某个材料有好的性质(抗辐照),到实际投入使用要多少时间?
A:核能领域由于要确保安全的前提,所以相对保守,离子束辐照可以较快检测出材料性能。但最终要中子辐照进行检验,这个过程所需时间相对较长,利用离子辐照更多是研究辐照损伤物理机制,为其进一步的检测和研发提供重要的理论指导。
以上文章来源于北京大学物理学院人才培养 ,作者北大物理人才培养