光子科学与技术教研室

 光子科学与技术教研室,依托国家大科学装置—上海同步辐射光源以及X射线自由电子激光装置开展研究生培养工作,以国家大科学装置建设、运行和基础前沿应用研究引领学科建设,坚持四个面向、瞄准科技自立自强,为国家科技创新建设培养具有全球视野的光子学科高端人才。

  主要研究方向:

  1、基于同步辐射、自由电子激光等国家大科学装置,开展光束线站精密与智能调控、光学系统与仪器、前沿实验方法、X射线光学、成像光学、海量数据采集与处理等方面的研究;

  2、面向国家需求,依托国家大科学装置开展材料、能源、催化、生物医学等学科领域的基础前沿和应用基础研究。

该研究室现有研究生导师58人,其中博士生导师31人,硕士生导师27人,其中国家杰青1人、上海千人1人、中科院百人计划4人;在读研究生151人,其中博士研究生65人,硕士研究生86人,包含联合培养学生48人。目前承担的科研和工程任务主要包括:一、科技部重点研发计划;二、国家自然科学基金;三、国家大科学工程:上海光源线站工程、活细胞结构与功能成像等线站工程、硬(软) X 射线自由电子激光装置。

光子科学与技术教研室还配有光学检测实验室1个和上海光源辅助实验室4个。上海光源辅助实验室包括化学与环境科学辅助实验室、材料辅助实验室、生物与医学辅助实验室和原位环境辅助实验室;并拥有实验室X射线成像系统、长程面型仪、色谱仪、光谱仪、高压冷冻仪、生化培养箱、冷冻光镜、电子显微镜、光学显微镜、切片机、原位拉伸设备等实验平台和实验仪器。光学检测实验室配备了高精度长程面型仪、Zygo干涉仪、Taylor Hopson接触式轮廓仪、原子力显微镜等先进平台和设备。这些实验平台和测试系统的关键技术指标均处于国内领先、国际先进水平,为承接国家重大科研项目和企业攻关项目、培养研究生创新能力提供了重要保障。

光子科学与技术教研室从无到有、系统建立了国际先进的第三代同步辐射光束线技术和各种实验方法,在应用研究中也取得了一大批创新研究成果,曾获得国家科技进步一等奖(团队)、上海市科技进步特等奖和三等奖、爱彩人彩票登录杰出科技成就奖等。

培养的研究生也获得了诸多荣誉和奖项,包括:国家奖学金、中科院院长奖、朱李月华奖、上海市优秀毕业生、中科院优秀毕业生、中科院三好学生标兵、中科院优秀学生干部、优秀共青团员等多种奖项。

 

  教研室主任:肖体乔,副主任:高兴宇,学术秘书:薛艳玲

 

    招生专业:光学、光学工程、粒子物理与原子核物理、核技术及应用、无机化学、高分子化学与物理、生物物理学、信号与信息处理、电子信息(专硕)

 

   博导(按姓氏拼音排序)边风刚、陈敏、邓彪、董晓浩、高兴宇、郭智、怀平、黄耀波、黄宇营、姜政、李爱国、李丽娜、李晓龙、李秀宏、罗红心、宋飞、邰仁忠、汪启胜、王宏伟、王劼、王勇、魏向军、文闻、吴衍青、肖体乔、谢红兰、许子健、薛松、杨科、张立娟、张祥志

 

   硕导(按姓氏拼音排序):曾建荣、陈济舸、陈明、范功涛、龚培荣、何上明、贾文红、蒋晖、金利民、李炯、李中亮、林金友、柳义、马建波、马静远、孙波、田丰、汪丽华、薛艳玲、杨春明、郁峰、张硕、赵红卫、赵俊、郑丽芳、朱大明、祝万钱     

导师研究方向
导师姓名 导师类型 招生专业1 招生专业2 研究方向
边风刚 博导 核技术及应用 光学 同步辐射技术发展,如衍射、散射、成像和吸收谱等仪器设备和方法学研究;同步辐射在高分子材料和金属材料中的应用研究;实验数据处理,建立数据库及其可视化显示研究;
曾建荣 硕导 核技术及应用 高分子化学与物理 同步辐射X射线散射/衍射实验方法学及其在纳米材料、高分子材料等领域的应用研究,包括量子点材料微观结构形成机理、高分子材料X射线散射表征、同步辐射实验方法及应用。
陈济舸 硕导 粒子物理与原子核物理 生物物理学 计物理与复杂系统的相关研究工作,包括微纳流体输运现象,非线性动力学与晶格热传导,大数据科学与机器学习。
陈敏 博导 光学 核技术及应用 红外信号增强技术,红外谱学显微技术及应用,以及纳米分辨的红外谱学技术等
陈明 硕导 核技术及应用   超高真空系统获得,包括高精度材料放气率测量与辉光清洗工艺。稀薄气体及传热多物理场的模拟分析。
邓彪 博导 光学 核技术及应用 X射线成像方法,图像处理及其应用研究
董晓浩 博导 光学 光学工程 1)X射线(同步辐射、自由电子激光)光学技术:相干X射线传输调控;2)X射线光学器件集成:以光学元件为核心的光机电高度集成;3)X射线器件:新工艺制备波前保持元器件
范功涛 硕导 粒子物理与原子核物理 核技术及应用 粒子物理与原子核物理专业主要开展高能伽马相关的核结构、核反应、核天体物理等基础研究;核技术及应用专业主要开展伽马器件辐照效应、伽马成像、伽马标度等应用研究
高兴宇 博导 核技术及应用 光学 基于同步辐射开展钙钛矿薄膜材料与光电器件构效关系、发动机叶片涂层无损检测的前沿研究
郭智 博导 光学 核技术及应用 1,X射线光子关联谱技术及应用
2,自由电子激光束线诊断方法研究
何上明 硕导 核技术及应用 信号与信息处理 研究方向1,参加国家重点研发计划课题-新型合金同步辐射高通量表征技术研究,研发表征技术和原位装置;研究方向2,开发同步辐射高通量表征技术数据采集存储和数据处理系统
怀平 博导 粒子物理与原子核物理 核技术及应用 主要研究方向为光子科学中的理论模拟与数据科学。基于多尺度模拟方法,开展材料中结构相变、辐照损伤等研究;开展光子科学中超高通量数据处理及人工智能分析。
黄耀波 博导 核技术及应用 光学 针对量子材料的新奇物性,如高温超导、电子关联效应、拓扑物性等,利用角分辨光电子能谱和 X 射线共振非弹性散射研究其电子结构和低能激发等。
黄宇营 博导 核技术及应用 无机化学 同步辐射X射线吸收谱学(XAFS)和同步辐射X射线荧光谱学技术与方法研究以及它们在能源催化、环境及材料科学领域应用
贾文红 硕导 信号与信息处理 核技术及应用 同步辐射光束线、实验站精密控制,数据采集与处理。具体包括基于FPGA快信号处理,实验软件设计,数据挖掘,专家系统设计
蒋晖 硕导 光学 光学工程 精密光学系统和自适应元件实现同步辐射复杂光束波前的探测和操控,实现国内首个X射线衍射极限纳米聚焦系统。发展X射线先进实验方法学、薄膜元件和自适应光学的前沿方法。
金利民 硕导 光学工程 核技术及应用 高热负载元件热缓释技术及结构优化设计
同步辐射光学元件冷却技术与面形精度优化
李爱国 博导 光学 核技术及应用 开展同步辐射极限纳米聚焦技术研究;利用布拉格相干衍射成像等实验方法开展芯片缺陷、应力检测研究。
李炯 硕导 核技术及应用   同步辐射先进谱学技术;时间分辨谱学技术及应用;电化学能源材料
李丽娜 博导 无机化学 核技术及应用 开展同步辐射X射线吸收谱(XAFS)、X射线荧光光谱(XRF)在催化、环境、材料领域应用研究
李晓龙 博导 光学 无机化学 氧化物功能薄膜材料的结构与物性,二维材料的生长与结构特性
李秀宏 博导 高分子化学与物理 核技术及应用 我国新型显示、新能源汽车、5G 通信等领域产业规模和部分技术已经居世界前列,但相关薄膜却严重依赖进口,成为这些战略新兴产业的“卡脖子”问题。面对国际形势的严峻变化,必须实现先进高分子材料及薄膜的自主供给,才能保障相关战略新兴产业链安全,提升综合国际竞争力。基于高亮度高通量同步辐射光源的X射线散射技术是原位实时研究高分子加工和薄膜加工复杂环境下多尺度结构实时演化的理想工具。主要研究方向包括: 1)高分子材料及功能膜材料结构-性能关系研究:2)X射线散射技术在高分子材料及功能膜材料方面的应用
李中亮 硕导 光学 核技术及应用 高精度X射线检测方法研究,同步辐射光学工程,X射线晶体学
林金友 硕导 高分子化学与物理 核技术及应用 1.X射线散射/衍射在高分子材料表征中应用
2.生物可降解高分子微纳米纤维加工与应用
3.同步辐射X射线原位表征技术发展与应用
罗红心 博导 光学工程   光学检测与光学加工技术研究,主要针对同步辐射用高精度
长条形反射镜的检测与加工技术。研究内容包括长程面形仪技术、激光干涉仪检测技术、子孔径拼接检测技术、离子束抛光技术、小磨头抛光技术等。
马建波 硕导 核技术及应用   (1)材料计算与同步辐射表征
(2)合金熔体结构与特性
(3)高强韧合金设计与性能
马静远 硕导 核技术及应用   同步辐射谱学技术及应用,依托上海光源大科学装置,利用吸收谱及相关谱学技术,研究催化材料、低维度新功能材料的构效关系、反应或合成机理。
宋飞 博导 光学 核技术及应用 基于同步辐射高分辨谱学技术,开展表界面吸附体系以及金属-载体体系的精细原子结构电子结构探测以及调控;在此基础上,对模型催化体系开展准工况条件下活性位点调控以及内在反应机理的调控研究。
孙波 硕导 信号与信息处理 电子信息(专硕) 面向同步辐射衍射实验方法的系统集成与实例研究,包括新实验方法的硬件集成、基于视觉驱动与人工智能的算法开发、以及以航空发动机叶片涂层为代表的材料结构研究
邰仁忠 博导 光学 核技术及应用 1,X射线微纳光学技术及应用
2、X射线高分辨成像技术及其在集成电路领域应用研究
3、X射线光子关联谱技术
田丰 硕导 核技术及应用 高分子化学与物理 产业生产过程中高分子加工成型问题的研究,同步辐射技术在产业方面的应用
万荣正 硕导 生物物理学 粒子物理与原子核物理 主要从事理论物理、凝聚态理论、随机热力学、非平衡态热力学方面研究,运用分子动力学模拟方法研究与生物相关的物理学现象。
汪丽华 硕导 核技术及应用   时间分辨XAFS技术及在能源领域应用;同步辐射技术在文化遗产等领域应用
汪启胜 博导 核技术及应用 生物物理学 利用同步辐射技术与方法学开展结构生物学相关研究,着重于蛋白质结构测定的新技术与新方法发展。
王宏伟 博导 粒子物理与原子核物理 核技术及应用 专业1:激光电子伽马源关键技术,光核物理实验研究,核天体物理实验研究,光核反应及伽马源的应用研究,中子物理及实验研究;
专业2:新型核辐射探测器研制与开发,中子,伽马及带电粒子探测器研究及研制,核物理实验方法学研究,核电子学与获取技术,方法研究。
王勇 博导 光学工程 光学 1. 研制傅里叶合成照明的离轴波带片成像和暗场衍射检测系统,并基于该系统开展EUV掩模缺陷检测研究
2. 同步辐射部分相干光仿真研究
3. 磁性材料的同步辐射技术表征及应用研究
魏向军 博导 核技术及应用 粒子物理与原子核物理 同步辐射技术及科技考古中的应用,超快时间分辨谱学技术及在能源催化中的应用
文闻 博导 核技术及应用 材料与化工(专硕) 同步辐射X射线衍射技术发展以及应用;应用同步辐射衍射技术研究新型能源材料合成以及服役状态下的结构演变
吴衍青 博导 光学 信号与信息处理 微纳加工及深度学习在同步辐射方法学中的应用,如EUV干涉光刻方法及应用;超表面、深度学习在间接成像探测器中的应用等
肖体乔 博导 光学 光学工程 1、X射线鬼成像;2、运动衬度成像;3、深度学习智能成像;4、运动衬度显微CT
谢红兰 博导 光学 核技术及应用 同步辐射X射线先进成像方法学研究,包括百皮秒级X射线超快成像、微秒级X射线动态成像、毫秒级X射线动态显微CT等
许子健 博导 光学 核技术及应用 X射线高分辨成像方法学,相干衍射成像,全息成像,扫描成像,三维成像,图像恢复/重建算法,图像分析处理,同步辐射实验技术及应用
薛艳玲 硕导 光学 核技术及应用 1. X射线成像技术及其应用研究
2. 深度学习与智能识别
3. 图像处理
4. X射线无损检测
5. 中药材显微
杨春明 硕导 高分子化学与物理 光学工程 1)有机太阳能电池构效关系:有机太阳能电池(OSC)体相异质结形貌主要在液相成膜过程中形成,是一个秒级时间尺度下的动态演变的过程。体相异质结的结晶取向、π-π堆积取向和尺寸、结晶尺寸和相分离是影响激子分离和电荷传输的关键因素。应用掠入射X射线散射(GIWAXS,GISAXS)开展OSC成膜过程的原位研究,是理解OSC成膜机制和大面积制造应用的关键。2)关键尺寸小角X射线散射研究:随着器件尺寸不断的缩小,加工过程中鳍片之间节距的细微偏差,都将极大地影响芯片的性能。纳米测量不仅是纳米器件表征的基础,也是半导体器件加工工艺控制和质量管理的“眼睛”。CD-SAXS具有精度高,无损,快速的特点,可以实现纳米器件关键尺寸参数的获取,满足高端芯片高精度测量以及对比测量的需求。
杨科 博导 光学工程 光学 基于同步辐射的高压科学研究,包括高压下材料的合成,材料物性、结构变化等。同步辐射成像和衍射实验技术发展,如3DXRD,高能成像。
郁峰 硕导 生物物理学   生物合成途径中的相关蛋白和核酸相关蛋白的结构与功能关系研究;基于X射线晶体学的高通量药物筛选研究。
张立娟 博导 无机化学 核技术及应用 纳米气泡因其独特的超高稳定性和生物学效应在能源、环境和生物领域有着重要的应用。本研究方向将主要利用同步辐射技术、原子力显微等技术研究纳米气泡在电催化、生物医学和水环境处理中的重要应用。
张硕 硕导 材料与化工(专硕) 能源动力(专硕) 原位时间分辨XAFS技术发展以及在能源催化领域中的应用。针对电催化水分解制氢领域中的关键科学问题,研究催化材料中的化学态以及微观局域结构的动力学演化规律,析氧反应的催化机理以及调控机制。
张祥志 博导 光学 信号与信息处理 1,X射线高分辨三维结构成像方法学及应用
2,X射线成套仪器设备的研发和控制系统开发;可编程逻辑控制器(FPGA)和电子学研究
赵俊 硕导 核技术及应用   软X射线干涉光刻,应用于同步辐射光学元件的微纳加工方法
郑丽芳 硕导 信号与信息处理 核技术及应用 大型实验物理装置的分布式控制与数据获取系统,系统基于标准化控制硬件以及通用化、模块化和面向对象的设计理念,具有高效、稳定、易扩展、易维护等特性。
祝万钱 硕导 光学工程 核技术及应用 主要从事同步辐射光束线科学与技术研究,研究光学元件面形的精确控制以及其空间位置的精密稳定调控。

   

  教研室重大成果及荣誉: 

    

    

   

  上海光源国家重大科学工程获得国家科技进步一等奖、上海市科技进步特等奖以及爱彩人彩票登录杰出科技成就奖 

    

   

  自主研发的长程面形仪获上海市科学技术进步三等奖 

    

   

  上海光源用户基于上海光源线站获得的国家技术发明二等奖 

    

    

  部分研究生获得中华人民共和国教育部颁发的研究生国家奖学金 

    

   

  上海光源光束线和实验站棚屋 

    

   

  部分已开放线站的实验站 

    

    

  自主研发的长程面形仪设备和实验室光源X射线成像系统