惠州两大“国之重器”建设传来好消息
惠州日报
2022-10-14 14:58

金秋十月,惠州两大科学装置建设传来好消息!10月13日,记者从中国科学院近代物理研究所获悉,两大科学装置中的强流重离子加速器装置(HIAF)取得重要进展:HIAF项目组完成了磁合金高频、超导磁铁、全储能电源、极高真空薄壁真空室等系统核心关键技术样机及首台套设备测试,部分设备批量加工接近尾声,多项突破性成果为HIAF工程的顺利推进奠定了坚实基础。

这是强流重离子加速器装置(HIAF)项目大型超导二极磁体。 图片由中国科学院近代物理研究所提供

攻关

完成多个系统核心关键技术样机及首台套设备测试,年底将完成全部磁铁总装

据悉,HIAF项目组成功研制国内首套低频、宽带、高梯度、快响应、油冷磁合金高频系统。经过近10年攻关,项目组解决了从材料到工艺等一系列技术难题,成功研制了百kHz低频段的大尺寸高性能磁合金环,突破了HIAF高频系统核心技术瓶颈,打破了日本等国家对我国的技术封锁与产品禁售;在此基础上,与协作厂家联合建成具有自主知识产权的高性能磁合金环自动化生产示范线,实现了磁合金环量产。

与此同时,超导磁铁系统样机、首台套及常规磁铁批量加工也取得突破性进展。项目组完成了HIAF高能放射性束线DCT(离散余弦线圈)型四极及八极组合超导磁体样机测试,各项指标均达到设计要求。团队提出的DCT线圈新技术,能够大幅降低超导多极磁体体积和重量,使系统更加紧凑、高效和经济,不仅对HIAF工程具有里程碑意义,也对我国应用加速器装置的小型化推广具有重要意义。

随着大型超导二极磁体首台套设备完成测试,各项指标达到或优于设计值,标志着HIAF超导二极磁体研制成功。作为HIAF放射性次级束流分离器关键组件之一,该磁体采用室温铁芯和超导线圈结构,是目前国际加速器工程中结构尺寸最大的束线超导二极磁体。HIAF放射性次级束流分离器建成后,将成为世界上磁刚度最高的全超导放射性次级束流分离器,为放射性束核物理前沿研究提供国际领先平台。

此外,HIAF增强器快脉冲二极磁铁铁芯全部加工完成,全面进入总装,批量加工接近尾声。该二极磁铁在宽磁场范围内可实现极快上升速率(12T/s),以降低动态真空效应和空间电荷效应引起的束流损失。目前,HIAF快脉冲二极磁铁已完成32台总装,48台磁铁半铁芯全部加工完成,预计年底将完成全部磁铁的总装。

支撑

预计2025年底完成项目总验收,建成后将为我国核物理和核天体物理基础研究创造国际一流实验条件

加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)与强流重离子加速器装置(HIAF)是中科院在惠州建设的两大科学装置,被誉为“国之重器”,入列国家“十四五”规划。其中,HIAF是前瞻引领型的国家重大科技基础设施,CiADS将成为国际上第一个兆瓦级ADS(加速器驱动次临界系统)研究装置。两大科学装置预计2025~2026年建成投用,届时可集聚国内外约1500名科研人才。

HIAF项目于2018年12月开工建设,预计2022年年底设备将陆续进场安装,2025年底完成项目总验收。HIAF建成后将提供国际上脉冲流强最高的重离子束流和精度最高的核质量环形谱仪,将为我国核物理和核天体物理基础研究创造国际一流的实验条件,并为重离子束应用研究提供先进的实验平台,为核能开发、核安全及核技术应用提供理论、方法、技术和人才支撑。

2022年以来,惠州市聚焦创新驱动发展,实施科技创新能力提升工程,依托大产业大平台,紧盯关键核心技术攻关,提升产业科技创新能力和水平,加快建设国家创新型城市。在推进两大科学装置建设的同时,惠州市还加快先进能源科学与技术广东省实验室建设,着力突破先进能源领域重大科学问题与关键“卡脖子”技术,带动相关产业发展。

(原标题《惠州两大“国之重器”建设传来好消息 强流重离子加速器装置取得多项突破性成果》)

编辑 吴剑雯 审读 韩绍俊 审核 高原

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