我国散裂中子源打靶束流功率突破185千瓦 为前沿科研提供更强支撑

在中国科学院高能物理研究所的中央控制室内,科研人员近日监测到一组关键数据:散裂中子源打靶束流功率稳定维持在185千瓦水平。

这一数值不仅较2024年的160千瓦实现了跨越式提升,更使我国成为全球少数掌握百千瓦级稳态中子束流技术的国家之一。

此次功率突破面临前所未有的技术挑战。

随着2025年新型注入系统完成升级,快循环同步加速器的束流动力学特性发生显著改变。

高频系统、电源设备等核心硬件更新后,直线加速器存在的能量抖动问题进一步加剧,导致理论模拟与实际运行出现偏差。

项目总工程师坦言:"系统复杂度呈指数级增长,每次功率提升都如同在刀尖上跳舞。

" 攻坚团队采取了三重技术路线突破瓶颈:首先开发出动态补偿算法,实时修正束流轨道偏移;其次对2000余个硬件参数进行毫秒级协同优化;最后创新采用"阶梯式"功率爬升方案,在30天内完成从170千瓦到185千瓦的稳定过渡。

这些经验为正在推进的二期工程建设提供了关键数据支撑。

性能提升的直接效益体现在科研效率的飞跃。

据测算,185千瓦功率下,单次中子衍射实验时间可缩短40%,这意味着每年能为用户新增约500小时的有效实验机时。

在粤港澳大湾区科技创新走廊,已有17家企业的材料研发项目排队等待使用该装置,其中某航天铝合金项目有望将研发周期压缩6个月。

中国科学院院士指出,此次突破具有双重战略意义:一方面标志着我国完全掌握高功率中子源全链条技术,使二期工程设计的500千瓦目标更具实现把握;另一方面,装置性能指标已接近日本J-PARC等国际顶级设施,为参与全球中子科学合作增添了重要筹码。

当前,科研团队正着手开发智能运维系统,计划在2027年前实现200千瓦常态化运行。

重大科技基础设施的价值,不仅在于单次指标的“刷新”,更在于长期稳定运行带来的持续供给与可预期服务。

中国散裂中子源打靶束流功率稳定提升至185千瓦,体现了我国在高功率加速器与复杂大科学装置运行管理上的综合进步。

面向更高目标,坚持以需求牵引、以问题导向打通“工程升级—物理优化—用户服务”的闭环,才能让大科学装置持续释放创新红利,更好支撑国家战略科技力量建设。