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中国核学会青年科技奖申报项目公示 申报人 刘杰 提名者 中国科学院近代物理研究所 申报奖种 中国核学会青年科技奖 项目简介（限 500 字） 刘杰（完成人）为中国科学院近代物理研究所青年研究员，主 要从事离子加速器强流束流动力学研究、多粒子跟踪模拟软件研发、 加速器物理控制系统研发等工作。针对国际离子加速器装置缺乏高 性能高精度可拓展的全过程动力学模拟软件和束流精准操控软件的 关键问题，聚焦提升离子加速器装置“软实力”，完成人研发了首 个可开展离子加速器从注入到引出全过程束流动力学高精度耦合模 拟的高性能多粒子跟踪模拟软件平台 CISP (Simulation Platform for Collective Instabilities)，首次开展了钛合金内衬真空室极 短尾场效应、非对称多束团耦合不稳定性等特殊束流动力学研究， 解决了十二五国家重大科技基础设施强流重离子加速器装置 HIAF (High Intensity heavy-ion Accelerator Facility)加速动态过 程中束团头尾畸变抑制等束流动力学难题。完成人研发了国内首个 动力学导向的集成化高可拓展束流精准操控系统 PACS (Physicsoriented Accelerator Control System)，成功部署于国家重大科 技 基 础 设 施 兰 州 重 离 子 研 究 装 置 HIRFL (Lanzhou Heavy Ion Research Facility) 和 空 间 环 境 地 面 模 拟 装 置 SESRI (Space Environment Simulation and Research Infrastructure)，以高 精度束流操控有效解决了它们应用在核物理、高能量密度物理等前 沿科学研究领域和航空航天、材料、医疗等关键技术领域所面临的 非谐振快循环同步性高精度在线测量和校正、紧凑型同步环工作点 漂移校正等关键难题，并首次通过全过程数字孪生实现远距离远程 调试运行。完成人也提出并研发了面向未来大型强流加速器装置集 群大数据及高安全需求的新一代高速通信协议 CVLink (Link of Control Variables)，并作为“数据高速公路”形成了全新的由分 布式高性能底层控制系统、分布式束流精准操控系统等组成的大型 强流加速器集群软件生态。该软件生态可应用到包括高能光源、散 裂中子源、托卡马克、离子治疗装置等任意国家大科学装置和应用 装置，是实现控制软件全面自主化智能化，确保国家科研医疗等领 域控制软件信息安全的关键。基于这些成果，完成人以一作或通信 发表 SCI 论文 3 篇，取得软件著作权 2 项，获得中国核学会粒子加 速器分会第十四届“希望杯”青年优秀论文一等奖、2019 年中国科 学院院长奖、2020 年度中国科学院近代物理研究所所长特别奖。