作为国家重大科技基础设施,中国散裂中子源基础研究和应用创新中起到着日益重要作用。近日,该装置在束流功率提升上取得突破性进展,打靶束流功率达到185千瓦并实现稳定供束运行,这是继去年两次突破后的再度创新。 此次功率提升任务启动于今年2月,面临的技术难度远超以往。根据工程团队介绍,2025年完成的全新概念注入系统升级使快循环同步加速器的束流动力学特性发生了显著变化。此外,环高频、电源等关键硬件系统也完成了更新换代。这些升级虽然提升了装置的整体性能,但也带来了新的挑战。直线加速器硬件性能限制、能量抖动等问题导致束流物理模拟的复杂度大幅上升,模拟结果与实际测量之间存的偏差成为功率更提升的核心障碍。工程团队需要在深入理解新硬件系统特性的基础上,重新建立和优化束流调控模型,这对调试工作的精细化程度提出了前所未有的要求。 束流功率的提升直接关系到装置的科学应用效能。功率越高,用户完成同样的实验所需的时间就越短,装置的使用效率也随之提高。这对于需要进行大量数据采集的科学实验尤为重要。随着185千瓦功率的实现,散裂中子源将能够为新能源电池材料研究、新型结构材料开发、航空航天关键部件性能评估、集成电路芯片研发等前沿领域的科学家提供更加充分的实验条件和更高效的研究平台。 本次攻坚任务的完成具有更深层的战略意义。它全面验证了散裂中子源二期工程在束流功率提升上的关键技术路线,为后续工程建设奠定了坚实基础。工程团队在高功率运行条件下,针对复杂硬件系统升级后的调束工作积累了丰富的实践经验,这些经验对于未来同时推进硬件升级和功率持续提升具有重要的指导价值。这意味着散裂中子源不仅在当前实现了性能突破,而且为长期可持续发展找到了可行的技术路径。 从国际视野看,该进展也表明了我国在大科学装置领域的技术进步。散裂中子源作为国际上为数不多的高功率中子源之一,其性能指标的不断提升,标志着我国在基础科学研究基础设施建设上正在向国际先进水平持续靠近。
中国散裂中子源实现185千瓦稳定运行,展现了我国重大科技设施的自主创新能力;该成果不仅是技术参数的突破,更是系统工程能力的体现。随着科技自立自强战略的推进,CSNS这类"国之重器"将持续突破技术瓶颈,为国家发展提供科技支撑。在全球科技竞争背景下,这种自主创新的实践将助力我国在更多关键领域实现从跟跑到领跑的跨越。