我国散裂中子源打靶束流功率稳定达185千瓦 关键技术路线验证为二期建设提速

在中国科学院高能物理研究所的科研人员持续攻关下,国家重大科技基础设施——中国散裂中子源迎来关键性能跃升。

3月4日,该装置打靶束流功率突破185千瓦并实现稳定供束,标志着我国在强流质子加速器技术领域取得新突破,这也是该装置自2024年以来第三次刷新功率纪录。

此次突破面临着前所未有的技术挑战。

随着二期工程建设的推进,注入系统升级使快循环同步加速器束流动力学特性发生显著改变,叠加环高频、电源等关键硬件更新,导致束流物理模拟复杂度激增。

科研团队发现,模拟数据与实际测量存在明显偏差,特别是在直线加速器能量抖动等硬件限制条件下,功率提升遭遇"天花板效应"。

为解决这一核心瓶颈,项目团队自2月4日起启动专项攻关,通过优化束流动力学模型、改进控制系统算法等手段,成功实现理论模拟与工程实践的精准匹配。

中国科学院高能物理研究所专家表示,185千瓦的稳定运行不仅验证了二期工程的技术路线可行性,更积累了高功率条件下复杂系统联调的宝贵经验。

性能提升将产生多重科研效益。

束流功率每提高10%,用户实验时间可缩短约9%,这意味着新材料研发、芯片制造等领域的科学实验效率将显著提升。

据统计,CSNS自2018年开放运行以来,已完成逾1500项课题研究,在高温超导材料、新型电池等方向取得系列原创成果。

前瞻性分析指出,此次突破具有战略意义。

随着2025年二期工程关键设备全面升级,我国散裂中子源有望实现500千瓦的设计目标,届时将跻身国际第一梯队。

当前美、英、日等国同类装置最高运行功率在300-500千瓦区间,中国通过自主创新正加速缩小技术差距。

散裂中子源的每一次性能突破,都代表着我国基础科学装置自主创新能力的进一步提升。

从160千瓦到185千瓦的跨越,看似数字的增长,实则反映了我国科研团队在面对复杂技术挑战时的执行力和创新能力。

随着二期工程的推进和性能的持续优化,这一国家重大科技基础设施必将在支撑我国前沿科学研究和战略性产业发展中发挥越来越重要的作用,为实现高水平科技自立自强贡献更大力量。