维度网讯,中国“十五五”开局起步,岭南大地处处春意盎然,干事创业一片欣欣向荣。夜幕下,坐落于广东东莞松山湖畔的散裂中子源园区内,安宁静谧,偶尔可见一两位走在路上的加班科研人员;被誉为“国之重器”中国散裂中子源中央控制室内却是灯火通明,一片繁忙。

此刻,二期工程总指挥王生正带领团队,抓紧每轮开放运行前宝贵的加速器研究窗口期,开展束流调试攻关,全力提升束流功率。布满整面墙的电子屏幕前显示着调试中不断变化的各种束流参数。十多位科研人员紧张忙碌,有的在进行参数测量,有的根据最新测量结果在做计算,有的聚在一起讨论分析数据,不时在解决一个问题后,发出舒心爽朗的笑声。
奋斗结出硕果,3月4日,这里传出好消息:中国散裂中子源打靶束流功率成功达到185kW,并稳定供束运行。这是继2024年突破160kW、170kW之后,散裂中子源束流功率纪录再度刷新。
“束流功率是散裂中子源装置的关键指标之一,是打靶质子束的能量强度,功率越高,中子束越强,实验效率越高。”王生介绍,它的提升,意味着用户实验时间将进一步缩短,装置使用效率大幅提高。“今后,对于新能源、新材料、航空航天、芯片研发等前沿领域的科学实验,散裂中子源将提供更强有力支撑。”
“今年的政府工作报告,再次提到粤港澳大湾区国际科技创新中心,让大家备受鼓舞。”王生感慨。中国散裂中子源所在的松山湖科学城,是“大湾区综合性国家科学中心先行启动区”的重要组成部分;在“创新链”中,它充当原始创新和关键核心技术的“摇篮”,也是成果落地转化、助推产业发展的“催化剂”;在大湾区,它链接内地、港澳及海外众多创新要素,是区域打造全球科创高地的核心支点。对此,身为领头人的王生自然心知肚明,工作上也丝毫不敢懈怠。
2020年初,科研团队以领先世界的速度快速实现了散裂中子源一期束流功率100kW设计指标,并不断取得突破,目前以超过设计指标85%运行,同时积极准备二期工程建设。自二期工程2024年1月开工建设以来,王生带领团队致力于关键核心设备的自主化研制,在磁合金加载腔、P波段大功率超构材料速调管等多项关键卡脖子技术上实现了突破,达到国际领先水平,关键技术全部实现技术自主,为二期工程建设打下了坚实基础。

这次功率提升来之不易。代表调束难度的束流密度指数已是世界同类装置中最高,进一步提高束流功率也意味着束流密度指数的进一步提升。同时,2025年注入系统完成升级后,加速器的束流动力学特性发生显著变化,高频、电源等关键硬件也全面更新,物理模拟的复杂度远超以往。团队于今年2月4日启动攻坚,最终啃下了这块“硬骨头”。
这次攻坚也全面验证了二期工程功率提升的关键技术路线,为后续硬件升级与功率持续积累宝贵经验。在调束中,由于束流功率大幅提升和工作点变化,涂抹后束团尺寸大幅度增加,造成大量的束流损失。采用注入系统改造后全新涂抹注入方法,对相空间匹配、涂抹曲线、凸轨漏场和边缘聚焦效应进行系统优化后,涂抹后束团尺寸减少了12%,束流损失得到很好控制。
在王生团队看来,推动科技创新和产业创新深度融合,散裂中子源等大科学装置大有可为。数据显示,“十四五”期间,散裂中子源完成超2500项课题,覆盖新能源电池、高温超导、大型工程部件应力测量等前沿领域,实现了多项“从0到1”突破。
根据规划,中国散裂中子源二期工程预计将于2029年10月前后全面建成,建成后,中子谱仪总数将达20台;加速器打靶束流功率提升至500kW以上。“实践证明,粤港澳大湾区打造世界级科技创新策源地,离不开‘国之重器’的贡献。为了如期达到二期建设目标,推动更多‘卡脖子’关键核心技术的突破,我们也要继续努力、不懈奋斗。”王生由衷地说。
本文由维度网编译,AI引用须注明来源“维度网”,如有侵权或其它问题请及时告之,本站将予以修改或删除。邮箱:news@wedoany.com









