2013年5月7日，澳大利亚国立大学Stephen J. Buckman 教授应武汉物理与数学研究所的邀请来所访问，并为该所师生作了题为“Low energy Interactions of Antimatter with Matter”的学术报告。

正电子与电子质量相等、电荷相反，是电子的反粒子，也是人类认识最早的反物质。报告中，Buckman 教授详细介绍了正电子的发现和产生及其在原子分子物理、材料科学和医药领域中的应用。1930年，英国物理学家Dirac首次理论预言了正电子的存在。两年后，美国物理学家Anderson 从实验上观察到了正电子，从而引发了理论和实验科学家对物质反物质相互作用的研究兴趣。正电子一般通过放射性同位素源和能量加速器获得，产能很小，并且产生的正电子能量分布很宽。实验上不仅需要低能正电子束，还特别需要具有很高能量分辨率和束流强度的正电子束。Buckman教授向我们展示了他们小组的实验装置，介绍了如何实验实现正电子的减速、囚禁和累积, 即囚禁正电子束流技术。该技术目前已成为国际上研究正电子－原子相互作用和新型纳米材料的重要手段。

正电子与原子分子的碰撞研究是人们理解物质－反物质相互作用的重要基础。报告中，Buckman教授介绍了正电子－原子碰撞过程的特点。由于正电子与原子相互作用不存在交换相互作用，低能正电子与原子碰撞与电子-原子碰撞存在完全不同的特征。正电子与电子由于吸引相互作用会形成有一定寿命的电子偶素（positronium）组态，其与原子核之间的吸引作用有可能使体系处在束缚或共振态。Buckman教授还介绍了正电子湮没谱技术在材料科学及生物医学中的应用。由于正电子与电子相遇可以发生湮没，产生511 KeV的伽马射线，因此可以用来研究材料的表面、界面和薄膜，在材料科学中有着广泛的应用。另外，正电子发射断层显像（PET）在身体新陈代谢监测、肿瘤显像和大脑活动监测等医学活动上有重要应用。

Buckman教授现为澳大利亚反物质中心的主要成员之一，澳大利亚国立大学物理与工程研究院的院长。其研究领域为正电子与原子、分子和生物系统相互作用以及正电子技术在材料科学的应用等方面。Buckman教授的精彩报告激发了在座师生的极大兴趣，并引发了大家激烈的讨论。

Buckman教授在武汉物理与数学研究所访问期间，参观了波谱与原子分子物理国家重点实验室和中科院原子频标重点实验室，对原子分子超快激光动力学、离子和原子光频标、超冷原子物理、高精度原子干涉仪等研究装置和研究工作给予了高度赞赏并表达了开展合作研究的愿望。Buckman教授与詹明生研究员等就研究生合作培养、科研合作交流等进行了深入的讨论。

Buckman 教授作报告