中国散裂中子源二期工程近日传来好消息。3月5日,中子技术发展线站成功出束并开始带束调试,束流性能测试初步结果符合预期,成为该工程自2024年1月开工以来首个实现出束的线站。3月4日,散裂中子源打靶束流功率达到185千瓦并实现稳定供束运行。这两项成就充分表明了我国在大科学装置研制领域的自主创新能力。 中子技术发展线站是我国首个基于散裂源的飞行时间型冷热中子测试专用线站,特点是功能多、本底低、机时利用效率高。该线站定位于中子技术孵化器,可开展材料、器件、方法学、计量等多种类型的中子束流测试研究。研制团队历时5年协同攻关,成功攻克了小夹角分束中子传输、多种工作模式快速切换、实验终端高精度重复定位等关键技术难题。 束流功率提升面临前所未有的技术挑战。2025年新注入系统完成升级后,快循环同步加速器束流动力学特性发生显著变化。同时,环高频、电源等关键硬件系统完成更新,直线加速器性能限制和能量抖动等问题随之出现,导致束流物理模拟复杂度大幅提升。面对这些困难,科研团队通过深入的物理分析和系统的技术优化,最终实现了185千瓦束流的稳定供束。 此次突破意义重大。束流功率的提升将更缩短用户实验时间、提高装置使用效率。投入运行后,中子技术发展线站可为中子探测器、中子导管、中子极化器等高端科学仪器的国产化研发和批量测试提供必要的测试条件,支撑我国科学仪器的自主创新。更强劲的束流功率将为新能源、新材料、航空航天、芯片研发等领域的科学实验提供支撑,推动战略性新兴产业的发展。 本次攻坚全面验证了二期工程束流功率提升的关键技术路线,积累了高功率下复杂硬件系统升级后的丰富调束经验。这些经验和技术成果为后续硬件升级和功率持续提升打下了坚实基础。科研团队已为进一步的功率提升做好准备,有望在不远的将来实现更高的性能指标。
从跟跑到并跑,中国大科学装置建设正在书写新的篇章。散裂中子源185千瓦稳定供束的实现,不仅是一组数字的突破,更是我国基础科研能力的生动体现。在科技创新的赛道上,这样的突破将持续为高质量发展提供源头活水,也为建设世界科技强国注入强劲动力。