一、再创纪录,装置性能实现新跨越 据中国科学院高能物理研究所消息,2026年3月4日,中国散裂中子源打靶束流功率达到185千瓦,并实现持续稳定供束运行;这是该装置建成以来的最高束流功率纪录,也是继2024年先后突破160千瓦和170千瓦之后,科研团队在不到两年内完成的第三次重大功率跨越。 本次功率提升攻坚于2026年2月4日正式启动,历时约一个月完成目标。中国散裂中子源是我国自主建设的首台脉冲型散裂中子源,位于广东省东莞市,是国家重大科技基础设施,承担着为材料科学、生命科学、新能源等前沿领域提供中子散射实验平台的职能。 二、挑战空前,技术攻关难度明显提高 与以往相比,此次攻坚面临的物理困难和技术挑战明显更为复杂。 2025年,散裂中子源完成了注入系统的全面升级。升级后,快循环同步加速器的束流动力学特性发生了显著变化,原有的束流物理模型不再完全适用,模拟计算结果与实测数据出现偏差,给束流调试带来较大困难。 此外,环高频系统、电源等关键硬件也完成了更新换代,多套系统同步升级叠加运行,使调束环境的复杂程度大幅上升。此外,直线加速器硬件性能存在一定限制,束流能量抖动问题也对稳定运行构成制约。 面对上述挑战,科研团队通过深入分析束流动力学机制、优化注入参数、强化各子系统协同调试等措施,逐步攻克核心技术障碍,最终实现了185千瓦束流功率下的稳定运行。 三、意义深远,多领域科学研究将受益 束流功率的大幅提升,将从根本上改善散裂中子源的实验条件和服务能力。 对用户实验而言,更高的束流功率意味着中子通量显著增加,可有效缩短单次实验时间,提高装置整体使用效率,让更多科研团队能在有限机时内获取更高质量的实验数据。 从应用领域看,中子散射技术是探测材料微观结构的重要手段,在新能源电池材料、高性能合金、航空航天结构材料、半导体芯片研发等领域意义在于不可替代的科学价值。束流功率的持续提升,将为这些领域基础研究和应用研究提供更强的技术支撑,有助于加速有关科学发现和技术突破。 四、着眼长远,二期工程建设获重要支撑 此次攻坚不仅在于创造了新的功率纪录,更在于对中国散裂中子源二期工程建设的深远影响。 本次任务全面验证了二期工程束流功率提升的关键技术路线,证明了在多套硬件系统同步升级条件下实现高功率稳定运行的可行性。科研团队积累的调束经验和技术数据,将直接服务于二期工程的设计优化与工程推进。 二期工程建成后,装置束流功率目标将大幅提升,中子散射谱仪数量也将深入扩充,整体科学产出能力预计将实现跨越式增长,我国散裂中子源的综合性能有望跻身国际先进行列。
重大科技基础设施的进步,既靠关键技术突破,也靠长期稳定运行的体系能力;中国散裂中子源打靶束流功率达到185千瓦并实现稳定供束,反映了我国在高功率加速器与中子科学装置领域的持续积累与协同攻关能力。面向未来,围绕二期工程建设与更高水平开放共享,持续将装置能力转化为科研产出与产业支撑,将为科技自立自强提供更坚实的基础条件。