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科技日?qǐng)?bào)記者 頡滿斌
10月14日，記者從中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所了解到，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——強(qiáng)流重離子加速器裝置（HIAF）取得重要進(jìn)展。“HIAF項(xiàng)目組完成了磁合金高頻、超導(dǎo)磁鐵、全儲(chǔ)能電源、極高真空薄壁真空室等系統(tǒng)核心關(guān)鍵技術(shù)樣機(jī)及首臺(tái)套設(shè)備測(cè)試，部分設(shè)備批量加工接近尾聲，多項(xiàng)突破性成果為HIAF工程的順利推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”強(qiáng)流重離子加速器裝置項(xiàng)目總工程師、中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所加速器技術(shù)中心主任楊建成研究員說(shuō)。
科研團(tuán)隊(duì)成功研制國(guó)內(nèi)首套低頻、寬帶、高梯度、快響應(yīng)、油冷磁合金高頻系統(tǒng)。項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)近十年的攻關(guān)，突破了HIAF高頻系統(tǒng)核心技術(shù)瓶頸，解決了從材料到工藝等一系列技術(shù)難題，成功研制了百kHz低頻段的大尺寸高性能磁合金環(huán)。在此基礎(chǔ)上，與協(xié)作廠家聯(lián)合建成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能磁合金環(huán)自動(dòng)化生產(chǎn)示范線，實(shí)現(xiàn)了磁合金環(huán)量產(chǎn)。
與此同時(shí)，隨著大型超導(dǎo)二極磁體首臺(tái)套完成測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值，標(biāo)志著HIAF超導(dǎo)二極磁體研制成功。“作為HIAF放射性次級(jí)束流分離器關(guān)鍵組件之一，該磁體采用室溫鐵芯和超導(dǎo)線圈結(jié)構(gòu)，是目前國(guó)際加速器工程中結(jié)構(gòu)尺寸最大的束線超導(dǎo)二極磁體。”楊建成表示，“HIAF放射性次級(jí)束流分離器建成后，將成為世界上磁剛度最高的全超導(dǎo)放射性次級(jí)束流分離器，為放射性束核物理前沿研究提供國(guó)際領(lǐng)先平臺(tái)。”
此外，HIAF增強(qiáng)器快脈沖二極磁鐵鐵芯全部加工完成，進(jìn)入總裝，批量加工接近尾聲。該二極磁鐵在寬磁場(chǎng)范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)極快上升速率（12T/s），以降低動(dòng)態(tài)真空效應(yīng)和空間電荷效應(yīng)引起的束流損失。“目前，HIAF快脈沖二極磁鐵已完成32臺(tái)總裝，48臺(tái)磁鐵半鐵芯全部加工完成，預(yù)計(jì)年底將完成全部磁鐵的總裝。”楊建成說(shuō)。
HIAF是一臺(tái)束流指標(biāo)領(lǐng)先、多學(xué)科用途的重離子科學(xué)研究裝置，由中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所負(fù)責(zé)籌建，于2018年12月在廣東省惠州市開工建設(shè)。預(yù)計(jì)今年年底，HIAF項(xiàng)目設(shè)備將陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)安裝，2025年底完成項(xiàng)目總驗(yàn)收。
楊建成介紹，HIAF建成后，將提供國(guó)際上脈沖流強(qiáng)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(guó)核物理和核天體物理基礎(chǔ)研究創(chuàng)造國(guó)際一流的實(shí)驗(yàn)條件；為重離子束應(yīng)用研究提供先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；為核能開發(fā)、核安全及核技術(shù)應(yīng)用提供理論、方法、技術(shù)和人才支撐。
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