作為中國散裂中子源直線加速器射頻功率源系統(tǒng)的核心設(shè)備,P波段大功率速調(diào)管為直線加速器束流提供能量和動力,相當(dāng)于汽車發(fā)動機,此前全部依賴進(jìn)口。2021年以來,中國散裂中子源加速器射頻團隊聯(lián)合電子科技大學(xué)段兆云研究小組、中國科學(xué)院高能所環(huán)形正負(fù)電子對撞機速調(diào)管團隊及昆山國力電子科技股份有限公司研究院速調(diào)管研究室,共同開展P波段324兆赫茲速調(diào)管研制。
研制項目組首次提出采用諧振腔加載超構(gòu)材料技術(shù)設(shè)計324兆赫茲大功率速調(diào)管,經(jīng)過4年多技術(shù)攻關(guān)完成研發(fā)和加工制造,并于近日在中國散裂中子源現(xiàn)場完成設(shè)備高功率測試,結(jié)果表明,關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)全部達(dá)到設(shè)計要求,并在峰值2.5兆瓦功率順利通過48小時長期穩(wěn)定性測試。據(jù)悉,該速調(diào)管計劃于2026年9月正式上線應(yīng)用。
中國散裂中子源直線加速器首支緊湊型P波段大功率超構(gòu)材料速調(diào)管。(中國科學(xué)院高能所 供圖)
中國散裂中子源直線加速器首支緊湊型P波段大功率超構(gòu)材料速調(diào)管項目驗收會,7日在中國科學(xué)院高能所東莞研究部的中國散裂中子源園區(qū)舉行,驗收組聽取項目組的研制和測試匯報,對324兆赫茲超構(gòu)材料速調(diào)管48小時穩(wěn)定工作實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行審核認(rèn)定,認(rèn)為關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)滿足要求,一致通過現(xiàn)場驗收。
業(yè)內(nèi)專家表示,作為國際首支成功研制的P波段大功率超構(gòu)材料速調(diào)管,其在大科學(xué)裝置、醫(yī)療及其他工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。中國散裂中子源研制的324兆赫茲超構(gòu)材料速調(diào)管此次順利通過驗收,既是中國在該領(lǐng)域從依賴進(jìn)口到自主創(chuàng)新的關(guān)鍵跨越,也彰顯中國在高端射頻器件研發(fā)領(lǐng)域的核心實力。
中國科學(xué)院高能所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生指出,324兆赫茲超構(gòu)材料速調(diào)管應(yīng)用超構(gòu)材料等前沿技術(shù),在主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平的前提下,腔串結(jié)構(gòu)體積相比國外同類裝置減少約50%,不但降低了造價,也是P波段大功率速調(diào)管技術(shù)一次質(zhì)的飛躍。
近年來,中國散裂中子源不斷提升自主創(chuàng)新能力,開展大量關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)并取得重要進(jìn)展,通過與中國高科技企業(yè)聯(lián)合攻關(guān),還成功研制氫閘流管和金屬陶瓷四極管等設(shè)備,性能均達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前,中國散裂中子源加速器關(guān)鍵核心設(shè)備已全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。
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