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落戶惠州的中國科學院“兩大科學裝置”又有新進展

強流重離子加速器裝置通過氧離子束性能工藝測試

　　惠州日報訊 （記者劉豪偉）中國科學院“兩大科學裝置”又有新進展！12月14日，記者從中國科學院近代物理研究所獲悉，位于廣東惠州的國家重大科技基礎設施——強流重離子加速器裝置于10月28日調試成功，實現束流全線貫通后于12月12日通過氧離子束性能工藝測試。

　　中國科學院“兩大科學裝置”包括強流重離子加速器裝置（HIAF）和加速器驅動嬗變研究裝置（CiADS），是《國家重大科技基礎設施建設中長期規(guī)劃（2012-2030年）》優(yōu)先安排建設的國家重大科技基礎設施，由中國科學院近代物理研究所負責建設。

　　HIAF于2018年12月開工建設，作為目前國際上規(guī)模最大、指標領先的全離子加速器，其工程建設經歷了前所未有的挑戰(zhàn)。歷經多年攻堅，團隊在核心關鍵技術方面取得突破性進展：成功研制國際首臺第四代電子回旋共振離子源，建成毫安級連續(xù)波強流超導直線加速器，攻克了非諧振超快束流加速真空、電源、高頻核心技術，實現國際上最快的非諧振加速速率，為實現HIAF國際領先的束流指標奠定了技術基礎。

　　據了解，HIAF束線總長約2公里，包括大型工藝設備6000余臺（套）、零部件約500萬個，工藝管線總長超過100萬米。針對大科學裝置系統(tǒng)復雜等諸多建設挑戰(zhàn)，團隊率先實施了基于“數字孿生驅動”大科學工程建設新模式，將HIAF的安裝周期從國際通常所需的兩到三年縮短至8個月，實現高質量、高效率建設，探索出一條新時代重大科技基礎設施建設的“中國路徑”。

　　12月12日，中國科學院科技基礎能力局組織專家對HIAF進行了氧離子束性能工藝測試。專家組由來自上海高等研究院、中國工程物理研究院、中國中鋼集團有限公司、北京應用物理與計算數學研究所、中國科學院、北京大學等單位的13位專家組成。

　　專家組聽取了裝置建設總結匯報，審閱了性能工藝測試大綱和自測報告，確認了加速器系統(tǒng)工藝測試驗收資料�，F場測試結果顯示，18O6+離子束能量達到2.6吉電子伏每核子，流強達到2.5×1011粒子數每脈沖。經質詢、討論后，專家組認為18O6+離子束實測流強優(yōu)于設計指標，一致同意通過HIAF加速器系統(tǒng)氧離子束性能工藝測試。

　　HIAF于10月27日啟動首輪全面調試，24小時全線貫通，創(chuàng)造了大型加速器束流調試速度新紀錄。11月22日，HIAF啟動第二輪調試。項目團隊攻克了相空間精準測量、雙向涂抹注入、動態(tài)真空效應等一系列技術難題，在典型非金屬元素束流調試中取得重要進展，超過了由德國重離子研究中心（GSI）保持10余年的國際流強紀錄（1×1011粒子數每脈沖）。

　　據悉，HIAF建成后能提供國際上脈沖流強最高的重離子束流和精度最高的核質量環(huán)形譜儀，將為我國核物理基礎前沿研究和核技術重大應用提供國際領先的研究平臺。

　　HIAF能做哪些研究，有什么重大意義？記者了解到，重離子加速器裝置主要用來產生和加速重離子束流，不僅是探索基本相互作用、物質結構和宇宙演化的重要工具，也是研發(fā)關乎經濟社會發(fā)展和國家安全先進核技術的平臺，服務于航天試驗等一系列國家重大需求。