中国发布首部辐射加工用电子直线加速器国际标准

2026-07-14 17:24

维度网讯，中国牵头编制的首部辐射加工用电子直线加速器国际标准正式发布。国际电工委员会（IEC）发布的《IEC 63589-1:2026 直线加速器—辐射加工用电子直线加速器第一部分：一般要求及测试方法》由中方主导，较原计划提前一年完成全部流程，标志着中国在辐照加速器领域从装备研发向规则制定迈进。

此前，全球辐照加速器产品在设计、验收、出口贸易等方面缺乏统一标尺，行业壁垒突出。该标准将规范全球辐射加工用电子直线加速器的研发、生产与检测体系，提升中国在民用非动力核技术和辐照装备领域的国际话语权，同时降低中国辐照装备出海认证成本，助力国产高端加速器规模化走向国际市场。该标准由中国原子能科学研究院与核工业标准化研究所共同牵头，吸纳多国专家组建国际编制工作组，历经立项投票、草案编制、意见征询、委员会草案（CDV）表决及最终国际标准草案（FDIS）审批等完整IEC流程，在近两年内完成编制，较原计划提前一年。

辐照加速器广泛应用于食品药品辐照、材料改性、医疗灭菌等领域。中国原子能科学研究院早在2007年就研制出中国首台具有自主知识产权的商用10MeV/20kW高能大功率电子辐照加速器。此后，该院核技术综合研究所直线加速器研发团队持续推动装备向多能档、紧凑小型化和型谱化方向发展。这支平均年龄不足35岁的青年团队，专业覆盖束流动力学、微波结构设计、精密加工、真空钎焊、高压电源、控制技术和束流诊断等方向。

在新一代通用型10MeV/30kW电子辐照直线加速器研发中，加速管研制和大功率束流调试是核心任务。“传统加速管的结构在功率损耗和效率提升方面存在一定瓶颈，要实现高功效，必须打破固有思路。”团队负责人朱志斌说。团队迅速组建由物理设计、结构工艺、测试验证等骨干构成的攻坚小组，系统梳理技术资料并结合先进仿真手段，重新搭建加速结构物理模型。方案迭代最密集时，团队几乎每天完成一轮模型调整、仿真计算和结果复盘。加速管由五六十个腔体组成，需要在钎焊炉中一次性焊接成型。起初多次焊接实验因密封失效未能达标，团队从焊接温度曲线、腔体定位精度到工装约束方式逐项优化，最终完成加速管成功焊接。

攻克加速管难题后，团队投入30kW束流功率调试。在8‰占空比条件下实现30kW平均束流功率，需系统协同匹配。项目负责人杨京鹤表示：“研究室的前辈们为我们打下了坚实的科研基础，我们青年人在新时代，更应该把核心指标做到行业前列。”调试中团队坚持分阶段升功率、逐步延长脉冲宽度，动态优化运行参数。最终，该加速器脉冲流强达到400mA，加速结构俘获效率高达84%，功率利用率高达75%，束流功率可达32kW，全流程研制周期仅150余天。

凭借多年多型号电子辐照直线加速器的技术积累，2023年3月，原子能院与核工业标准化研究所正式将辐射加工用电子直线加速器国际标准系列化工作提上日程。中核集团首席科学家王国宝说：“如果我们制定出一项国际标准，就可以规范全球辐照加速器产品的研发、生产、检测体系，提升中国国际话语权的同时，可以降低中国辐照装备出海认证成本，助力国产高端加速器产品规模化走向国际市场。”2023年10月，在IEC核仪器仪表技术委员会第20工作组线上会议中，团队介绍了申报思路。2024年2月，新工作提案（NP）文件发布并开启投票；5月，10个参与成员国全票通过。国际标准项目负责人余国龙说：“每个国家的技术观点和行业诉求都不一样，国际工作组会议往往是最激烈的学术辩论场。一项国际标准的发布，可以说是千锤百炼，经历反复修改、讨论和投票，直到各国主要分歧基本消除。”项目团队在近两年内发起数次国际会议，依据各国专家意见多轮完善草案，在委员会草案（CD）、委员会投票草案（CDV）、国际标准最终草案（FDIS）等阶段均实现一次性通过。