研究方向
实验核物理
1.利用极化He-3靶进行的三体核力实验、极化电荷交换反应实验
通过自旋交换-光泵浦(SEOP)过程使得氦三气体中原子核的自旋趋向同一个方向，然后通过高能的离子束流轰击。在此极化的He-3原子核如同牛顿的三棱镜一般使得入射的离子束流“偏折”。因而通过测量发生“偏折”后离子束在探测器上的“光谱”就能揭示原子核间相互作用中与自旋相关的分量。
2.航天器空间辐射效应的仿真及地面验证
随着航天技术的发展，空间实验日益精密，大量新材料和微电子等技术广泛应用，航天器载荷对空间环境变得更加敏感。而太空中存在多种不同的辐射源项，其粒子种类、注量、能量都与地面环境截然不同，大量高能粒子甚至无法屏蔽。因此通过高精度的数值仿真并结合地面实验验证，探究空间辐射环境对未来精密的空间实验的影响（空间引力波观测），以及如何利用空间辐射环境进行探测（近地小行星防卫），成为空间辐射效应研究的主要手段。
3.利用先进时间投影室探测器进行重核裂变产物的多参数全举实验测量
原子核裂变碎片包含着裂变原子核发生剧烈形变直至断裂这一阶段的内部演化信息。通过先进的气体探测器——时间投影室，可以测量中子诱发核裂变反应中的所有带电粒子产生的径迹，并通过高精度γ探测器测量裂变碎片经历β衰变时伴随的缓发γ射线，能够精确的获知裂变碎片的质量、核素种类、能量等信息，进而推演出裂变反应发生的详细过程。
核技术应用
1.基于微结构气体探测器工艺的先进探测技术研究
以上的核物理实验研究都得益于先进的核探测技术，特别是大面积的高精度位置灵敏探测器。微结构气体探测器是欧洲核子中心CERN发展的一大类先进的气体探测器，精度高，速度快，造价低，因而广泛的应用于欧洲的CERN、FAIR、美国 的BNL、JLab以及日本的KEK等各大核物理研究所。我们尝试将这一技术应用于高放射性环境下的辐射测量、核材料探测等其他领域。
2.基于稀有气体极化技术的交叉学科研究
通过SEOP过程不仅可以极化He-3原子核，还可以极化包括Kr-87、Xe-129在内的多种稀有气体同位素，使其具有微弱的磁性，并在磁共振中对其所处的环境做出不同的反应，因此在多种专业场景下有重要的应用。例如，我们和医学专家合作研究如何利用极化的Xe-129气体评估呼吸器官的气血屏障。未来我们还希望看到该技术应用于高精度导航、新材料表征、精密磁场测量等方面。