概括
梁物理学；加速器技术

研究重点
光束物理学是将加速光束作为一种特殊物质状态的研究。它在粒子加速器、光谱仪、电子显微镜和光刻设备中有许多应用。这些仪器已经变得如此复杂，以至于对粒子束特性的经验方法是远远不够的，需要详细的理论理解。从历史上看，在开发或建造这些仪器之一的项目的背景下进行了光束物理学的研究，这已经证明是富有成效的，我参与了几个这样的项目。自 2020 年以来，我一直致力于美国目前正在设计和建造的最大加速器——布鲁克海文国家实验室 (BNL) 的电子离子对撞机 (EIC)。它将高能极化电子束添加到相对论重离子对撞机 (RHIC)，这是唯一具有极化束的对撞机。2016年至2020年，我负责与BNL合作建立CBETA；它是康奈尔威尔逊实验室的一种新型加速器，并已成为世界上第一个 4 圈能量回收直线加速器 (ERL)，其中废光束的能量被重新用于加速新光束。CBETA 也是 EIC 部件的原型设计工具。我的团队已经构建了此类加速器所需的许多技术组件，并设计了基于 ERL 的大型硬 X 射线光源。在到达康奈尔大学之前，我在汉堡的 4 英里圆形加速器 HERA 工作，在那里我有助于理解非线性动力学和存储粒子的长期稳定性、极化动力学、以及从一束粒子束作用到另一束粒子束的空间电荷力。学到的东西已由 Springer 出版了一本名为 High Energy Polarized Proton Beams，现代观点的书。所有这些加速器中的粒子束都具有有趣的非线性束动力学、多束不稳定性、紧密聚焦束内的空间电荷、同步加速器光的产生以及束上相干发射光的反向反应。带电粒子加速器已成为当今研究所有类型材料的重要工具，从飞机机翼到细胞膜，从树叶中的污染物到地核压力下的物质。康奈尔大学为这些应用开发的技术组件现在正用于开发 LCLS-II，这是 SLAC 的一种新型 X 射线激光器。