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张书磊

发布于:2020-01-06 星期一 17:34:32  点击数:8906

粒子物理与原子核物理专业,理学博士,助理教授,硕士研究生导师

研究方向为粒子物理实验,目前主要参与大型对撞机实验项目:

北京正负电子对撞机上的北京谱仪-III实验(BESIII)和欧洲大型强子对撞机上的底夸克实验(LHCb

办公室:物电院A栋317

电子邮箱:zhangshulei@hnu.edu.cn

基本信息

本人从事粒子物理实验多年,主要是利用加速器上的对撞机作为探测手段,通过实验数据分析、研究物质世界的基本组分和结构以及物质的基本相互作用规律。研究兴趣包括:粒子物理标准模型检验和新物理寻找,强子奇特束缚态寻找与测量,电荷宇称破坏(CP)的探寻与测量,以及数据处理工具开发等。


粒子物理实验入门简单,学习提升空间大。我们提供国际化的合作平台,培养复合型的高素质人才。

中国近年在该领域发展迅速,急需继续扩大人员规模,未来发展前景好,就业面广泛,包括但不限于:

科研院所研究员,高校教师,核医学影像和治疗设备研发,计算机产业硬件和软件研发,金融数据分析师 ... ... 

欢迎对粒子物理实验,数据分析算法,探测器硬件和电子学等感兴趣的同学加入!

注:我们提供到北京中国科学院高能物理研究所欧洲核子中心交流学习的机会!


讲授本科课程:《大学物理》,春秋学期

讲授研究生课程:《高能探测器原理》,春季学期

担任2020级物理1班班主任

担任高能量物理及应用湖南省重点实验室,量子物质高性能计算平台管理员

教育背景

2006年9月~2007年7月,本科,吉林大学,计算机科学与技术学院,计算机科学与技术专业

2007年9月~2010年6月,本科,吉林大学,物理学院,光信息科学与技术专业,理学学士

2010年9月~2016年7月,硕博连读,中国科学院高能物理研究所,粒子物理与原子核物理专业,理学博士(导师:董燎原研究员)


工作履历

2016年07月~2018年09月,博士后,清华大学工程物理系,核科学与技术流动站(合作导师:高原宁院士)

2018年11月~2019年11月,博士后,中国科学院高能物理研究所, 物理学流动站(合作导师:董燎原研究员)

2019年12月~至今,助理教授,湖南大学物理与微电子科学学院,应用物理系

研究领域

粒子物理实验


BESIII实验简介:

    北京谱仪III(BESIII)是运行在我国第二代北京正负电子对撞机(BEPC-II)上的第三代高能物理探测器实验装置。历史上第一代北京正负电子对撞机(BEPC)及其上的第一代北京谱仪(BES)实验最早由李政道先生提议建设,在1984年10月7日由邓小平同志亲自奠基,这是中国主导发起的第一个国际大科学实验装置!当今,它已是世界上研究陶-粲能区的高精度前沿实验的代表。

    BESIII实验国际合作组成员包括来自中国、美国、德国、意大利、英国、俄罗斯、瑞典、日本、荷兰等17个国家80个科研单位的近500名合作者,物理研究目标包括寻找和研究胶球、多夸克态等新型强子态、系统研究强子谱、研究粲偶素、超子和粲强子的产生和衰变机制、精确测量R值和强相互作用耦合常数、通过粲介子衰变对电弱统一理论精确检验、研究中性D介子的混合和CP破坏以及寻找新物理现象等,为标准模型物理理论的检验和发展提供更多的实验测量。

    过去的30多年来,北京谱仪实验取得了一系列令世界瞩目的科学成果,而中国也逐渐有国际高能物理俱乐部中的一张新面孔,走到了国际高能物理研究舞台的中央。BEPC/BES 实验的加速器、探测器技术和人才的积累更是为新一代对撞机CEPC奠定了坚实的基础!


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 BESIII实验官方网站链接


2011年加入北京正负对撞机上的BESIII实验,目前关注以下几个方向:

(1)测量 CKM 矩阵元Vcs/Vcd ,严格检验标准模型(任何对标准模型的偏离都预示了新物理的迹象)

(2)检验轻子普适性(任何破坏都是新物理的信号)

(3)研究强子束缚态尤其是新型强子态的结构与性质,寻找新的奇特束缚态(深入理解强相互作用)

(4)测量强相互作用中的形状因子等物理参数,检验理论模型的计算

(5)开发新的数据处理技术和软件,提高对数据提取物理信息的能力和效率,比如开发基于GPU的振幅分析软件


LHCb实验简介:

    大型强子对撞机(LHC)是在欧洲核子中心运行的当今世界上能量最高、规模最大、结构最复杂的高能粒子对撞机,也是当前世界上最大的大科学实验装置。LHC周长27公里,位于地下约100米深处的隧道中,横跨瑞士和法国边境。LHC底夸克(LHCb)实验是LHC上运行的四个大型实验之一,主要物理目标是通过精确测量重味强子(这里主要指含底夸克的B介子)的衰变性质探索电荷-宇称(CP)对称性的破缺机制,寻找超出标准模型的新物理现象,从而帮助解释宇宙的物质-反物质不对称性谜题。同时,轻子普适性检验,强相互作用性质研究、奇特强子态寻找等也是LHCb实验重要的物理研究课题。


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LHCb实验官方网站链接


2020 年加入欧洲核子中心大型强子对撞机上的LHCb实验,目前关注以下几个方向

(1)测量CKM矩阵元Vub精确检验标准模型

(2)检验轻子普适性

(2)测量B或者D介子系统中的电荷宇称(CP)破坏( 有助于解释宇宙中的正反物质不对称之谜)

(3)寻找新的多夸克态以及新的衰变模式(深入理解强相互作用)

(4)探测器硬件和软件的升级

科研项目

(7)长沙市科技局专项基金,CEPC落户长沙论证项目,2021.07~2021.11,结题,参加

(6)湖南省自然科学基金,青年项目,2021.01~2023.12,在研,主持

(5)国家自然科学基金,国际合作与交流项目,2021.01~2025.12,在研,参加

(4)湖南大学专项基金,大型强子对撞机上的LHCb实验专项,2021.01~2023.12,在研,主持

(3)湖南大学科研启动基金,2020.01~2024.07,在研,主持

(2)国家自然科学基金,重点项目,2017.01~2021.12,结题,参加

(1)国家自然科学基金,面上项目,2015.01~2018.12,结题,参加

学术成果

(5) BESIII Collaboration, Search for the decay Ds+ → a0(980)0e+v, Phys. Rev. D 103, 092004 (2021).

(4) BESIII Collaboration, Observation of D→ f0(500)e+νe and Improved Measurements of D → ρe+νe, Phys. Rev. Lett 122, 062001 (2019).

(3) BESIII Collaboration, Observation of Ds+ → p n(bar) and confirmation of its large branching fraction, Phys. Rev. D 99, 031101(R) (2019).

(2) BESIII Collaboration, Study of D+ → Kπ+e+νe , Phys. Rev. D 94, 032001 (2016).

(1) BESIII Collaboration, Confirmation of a charged charmoniumlike state Zc(3885) in e+ e- → π+(DD*)- with double D tag, Phys. Rev. D 92, 092006 (2015). 



课题组成员


陶秋田,2020级学术硕士生,在读,在研课题:BESIII上Ds介子半轻衰变的实验研究(工作在合作组内部审核中)

陈博,2020级专业硕士生,在读,在研课题:LHCb实验上UT探测器升级(2022年5月底已交付欧洲核子中心6块电路板)

童烔,2020级专业硕士生,在读,在研课题:LHCb实验上UT探测器升级(2022年5月底已交付欧洲核子中心6块电路板)


本科生科研能力提升计划


BESIII 小组

中科院高能物理研究所“科创计划”:振幅分析中探测器分辨对窄共振态测量影响的实验研究(2020~2021,结题)

大学生创新创业训练计划:分波分析中蒙特卡洛积分方法的问题研究 (省级 2021~2023)

宋子荣,2019级物理2班

张彬榃,2019级物理2班


大学生创新创业训练计划:BESIII上半轻衰变 D0 → K*l+νl 的实验研究 (校级 2021~2022,结题)

严雨彤,2020级物理2班

彭智贤尚策,蒋丁雄,2020级物理1班


大学生创新创业训练计划:BESIII上半轻衰变 D+ → K(bar)*0(K-π++νμ 的实验研究(省级 2022~2024) 

张钧赫,2020级物理1班


大学生创新创业训练计划:BESIII上半轻衰变 D+ → Kπ0 l+ν的实验研究(校级 2022~2023)

尚策,蒋丁雄,2020级物理1班


LHCb 小组

大学生创新创业训练计划:LHCb上 B→ Φ K+ ll-  轻子普适性的测量 (省级 2021~2023)

赖奕皓,2020级物理1班

林子也,2020级物理2班


         大学生创新创业训练计划:LHCb上 B0s →  Λc p(bar) 衰变的实验研究(省级 2022~2024)

 李培灵,2020级物理1班

奖励与荣誉

2014年中国科学院高能物理研究所第14届所长表彰奖

2016年中国科学院“粒子物理前沿卓越创新中心”第二届赵忠尧研究奖金