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【光明日報】強流重離子加速器裝置建設取得多項重要進展

  
  

  日前,國家重大科技基礎設施——強流重離子加速器裝置(HIAF)取得重要進展。HIAF項目組完成了磁合金高頻、超導磁鐵、全儲能電源、極高真空薄壁真空室等系統(tǒng)核心關鍵技術樣機及首臺套設備測試,部分設備批量加工接近尾聲,多項突破性成果為HIAF工程的順利推進奠定了堅實基礎。

  該團隊成功研制國內(nèi)首套低頻、寬帶、高梯度、快響應、油冷磁合金高頻系統(tǒng)。項目組經(jīng)過近十年的攻關,解決了從材料到工藝等一系列技術難題,成功研制了大尺寸高性能磁合金環(huán),突破了HIAF高頻系統(tǒng)核心技術瓶頸,打破了日本等國家對我國的技術封鎖與產(chǎn)品禁售。在此基礎上,與協(xié)作廠家聯(lián)合建成具有自主知識產(chǎn)權的高性能磁合金環(huán)自動化生產(chǎn)示范線,實現(xiàn)了磁合金環(huán)量產(chǎn)。

  與此同時,超導磁鐵系統(tǒng)樣機、首臺套及增強器快脈沖二極磁鐵批量加工也取得突破進展。項目組完成了HIAF高能放射性束線DCT(離散余弦線圈)型四極及八極組合超導磁體樣機測試,各項指標均達到設計要求。團隊提出的DCT線圈新技術,能夠大幅降低超導多極磁體體積和重量,使系統(tǒng)更加緊湊、高效和經(jīng)濟,不僅對HIAF工程具有里程碑意義,也對我國應用加速器裝置的小型化推廣具有重要意義。

  隨著大型超導二極磁體首臺套完成測試,各項指標達到或優(yōu)于設計值,標志著HIAF超導二極磁體研制成功。作為HIAF放射性次級束流分離器關鍵組件之一,該磁體采用室溫鐵芯和超導線圈結(jié)構,是目前國際加速器工程中結(jié)構尺寸最大的束線超導二極磁體。HIAF放射性次級束流分離器建成后,將成為世界上磁剛度最高的全超導放射性次級束流分離器,為放射性束核物理前沿研究提供國際領先平臺。

  此外,HIAF增強器快脈沖二極磁鐵鐵芯全部加工完成,全面進入總裝,批量加工接近尾聲。該二極磁鐵在寬磁場范圍內(nèi)可實現(xiàn)極快上升速率(12T/s),以降低動態(tài)真空效應和空間電荷效應引起的束流損失。目前,HIAF快脈沖二極磁鐵已完成32臺總裝,48臺磁鐵半鐵芯全部加工完成,預計年底將完成全部磁鐵的總裝。

  HIAF是一臺束流指標領先、多學科用途的重離子科學研究裝置,由中國科學院近代物理研究所負責籌建,于2018年12月在廣東省惠州市開工建設。預計今年年底,HIAF項目設備將陸續(xù)進場安裝,2025年年底完成項目總驗收。HIAF建成后,將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(zhì)量環(huán)形譜儀,將為我國核物理和核天體物理基礎研究創(chuàng)造國際一流的實驗條件;為重離子束應用研究提供先進的實驗平臺;為核能開發(fā)、核安全及核技術應用提供理論、方法、技術和人才支撐。

  《光明日報》報道鏈接:https://app.gmdaily.cn/as/opened/n/84378665da6a49e5a1c00e8ab67acbc8

 

 

   

  

 ?。ū疚脑d于《光明日報》,2022-10-13,全媒體記者王冰雅、宋喜群 通訊員魏儀荻 )