國家重離子加速器建成 擺脫國外技術壟斷 核心零件實現100%國產

撰文:羊城晚報
出版:更新:

7月21日,坐落於惠州市稔平半島的國家重大科技基礎設施——強流重離子加速器裝置(HIAF)通過專家組工藝驗收,標志著世界上第一台由超導直線加速器、同步加速器和儲存環組合的先進重離子研究裝置全面建成試運行,並投入科學研究。至此,中國擁有了新的自主可控、國際一流的重離子研究平台,填補了粵港澳大灣區及國內核科學領域基礎研究的關鍵短板。

據了解,HIAF是一台束流指標國際領先的重離子加速器裝置,能提供國際上脈沖流強最高的重離子束流,由中國科學院近代物理研究所負責設計建設。裝置包括加速器、實驗終端系統及公用配套設施,束線總長2公里,包含約6000台套大型設備、500萬個零部件、150萬米工藝管線。

該裝置是《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃(2012—2030年)》確定的重點建設項目之一,從設計構想到動工建設再到建成出束,前後歷時16年推進落地。建設初期,磁合金高頻腔等關鍵設備長期被國外壟斷,境外廠商設置嚴苛技術壁壘,拒絕開放核心工藝參數。

國家重離子加速器建成試運行。(羊城晚報)

「如果照搬國外成熟方案,中國重離子研究將長期受制於人。」中國科學院近代物理研究所副所長、HIAF總工程師楊建成表示,科研團隊決定放棄跟跑路線,從零開啟全鏈條原創攻關,裝置核心軟硬件國產化率達100%,徹底擺脫對進口核心部件的依賴。

16年來,千餘名科研人員先後攻克強流束流動力學、高效預加速、非諧振快加速等世界級動力學難題和技術挑戰,並取得一系列有國際影響力的重要成果:國際首台第四代超導電子回旋共振(ECR)離子源、國際首創極高真空度大尺寸超薄壁骨架內襯真空室、自主研制國際低頻段最高電壓梯度油冷磁合金高頻系統等。值得一提的是,HIAF實現16小時2公里束線全線貫通,刷新國際同類裝置束流調試速度新紀錄。

國家重離子加速器建成試運行。(羊城晚報)

強流重離子加速器是探索物質結構、宇宙演化底層奧秘的重要工具,也是服務經濟社會發展的平台。

「依托裝置衍生技術打造的新一代重離子精準放療裝置、核孔膜、醫用同位素產線將於兩年內投產,為腫瘤精準放療、生物醫藥產業高質量發展提供強力支撐。」楊建成介紹,HIAF將為核科學前沿和重離子重大應用提供國際領先的研究平台,顯著提升中國重離子科學與技術領域創新能力,打造具有重大國際影響的重離子科學研究中心。