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中国散裂中子源再突破:185kW稳定供束 助力多领域科研创新

   时间:2026-03-07 06:03:32 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

中国科学院高能物理研究所近日宣布,其散裂中子源中子技术发展线站顺利完成首次出束任务,标志着该线站设备研制与安装工作圆满收官。作为中国散裂中子源二期工程首个实现出束的子系统,该线站采用飞行时间型冷热中子测试技术,具备多功能集成、低本底噪声及高效机时利用率等显著优势,为高端科学仪器研发提供了关键实验平台。

研发团队历时五年攻克多项技术难题,包括小夹角分束中子传输优化、多模式快速切换布局设计以及实验终端高精度定位系统等核心环节。这些突破确保了线站从设计到调试的全流程高质量推进,使其成为国内首个专门服务于中子技术孵化的专用测试平台。该线站可支撑材料科学、器件研发、方法学验证及计量标准等多个领域的中子束流实验,为中子探测器、极化器等关键设备的国产化替代提供测试条件。

在另一项重要进展中,散裂中子源装置的打靶束流功率成功提升至185千瓦并实现稳定运行。这项突破性成果继2024年连续突破160千瓦、170千瓦纪录后,再次刷新国内同类装置性能指标。项目负责人介绍,此次功率提升面临多重挑战:2025年完成升级的注入系统改变了快循环同步加速器的束流动力学特性,环高频系统与电源模块的更新迭代,叠加直线加速器能量稳定性问题,导致物理模拟复杂度呈指数级增长,模拟数据与实际测量出现显著偏差。

针对技术瓶颈,研发团队通过优化束流轨道校正算法、重构高频相位控制系统等创新方案,成功解决高功率运行下的束流损失控制难题。实验数据显示,185千瓦稳定运行状态下,装置的用户实验时间可缩短30%,设备利用率提升25%,为新能源材料研发、航空航天结构测试、芯片中子辐照实验等前沿领域提供更强技术支撑。

此次技术突破不仅验证了二期工程关键技术路线的可行性,更积累了高功率条件下复杂系统升级的调试经验。研究团队建立的动态束流补偿模型和智能监控系统,为后续同步推进硬件改造与功率提升奠定了工程基础。随着装置性能持续优化,我国散裂中子源技术正逐步缩小与国际领先水平的差距,在精密测量、极端条件物理等研究方向展现出独特优势。

 
 
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