中國科學(xué)院近代物理研究所承擔(dān)的中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“未來先進(jìn)核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)”超導(dǎo)質(zhì)子直線加速器注入器II原型樣機(jī)的研制取得重大進(jìn)展。10月30日實現(xiàn)了能量為10.2MeV,流強(qiáng)為10.5mA的脈沖質(zhì)子束加速;11月27日實現(xiàn)了能量為9.55MeV、流強(qiáng)為2.14mA的連續(xù)質(zhì)子束加速,完成了ADS注入器II的專項目標(biāo)。
11月28日,ADS先導(dǎo)專項總體部組織來自美國杰弗遜國家實驗室、北京大學(xué)、中科院上海應(yīng)用物理研究所、蘭州大學(xué)和近代物理所的六位專家進(jìn)行了注入器II連續(xù)波質(zhì)子束流指標(biāo)的測試。測試過程中多次連續(xù)束運(yùn)行,最大連續(xù)質(zhì)子束流強(qiáng)達(dá)到了~2.7mA,質(zhì)子束能量9.55MeV,目前無失束運(yùn)行時間長達(dá)20分鐘,運(yùn)行過程中加速器真空、溫度、束流狀態(tài)等各項指標(biāo)穩(wěn)定,沒有探測到束流損失。部分測試專家曾參與10.2MeV/10.5mA脈沖束流的調(diào)試,專家組審閱了項目組脈沖束流自測結(jié)果和束流調(diào)試原始數(shù)據(jù),認(rèn)可脈沖束流調(diào)試和自測結(jié)果。
加速器驅(qū)動次臨界潔凈核能系統(tǒng)(Accelerator Driven Sub-critical System-ADS),由強(qiáng)流質(zhì)子加速器、高功率散裂靶和次臨界反應(yīng)堆構(gòu)成。作為ADS裝置的三大子系統(tǒng)之一,射頻超導(dǎo)直線加速器實現(xiàn)平均流強(qiáng)大于1mA的高功率束流穩(wěn)定運(yùn)行,一直是國際加速器領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。ADS質(zhì)子超導(dǎo)直線加速器注入器II成功實現(xiàn)9.55MeV/2.1mA連續(xù)波束流加速,代表我國連續(xù)波強(qiáng)流超導(dǎo)直線加速器的一系列關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破,現(xiàn)在研究取得的成果標(biāo)志著我國在ADS強(qiáng)流質(zhì)子超導(dǎo)直線加速器技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)和系統(tǒng)集成保持國際最高水平,將繼續(xù)聚集國際連續(xù)波超導(dǎo)直線加速器專家研究的熱點(diǎn)。
ADS注入器II的成功研制為我國“十三五”重大科技裝置CIADS的建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ),同時為國際上其他同類強(qiáng)流加速器裝置的建設(shè)提供寶貴的技術(shù)參考。項目組將繼續(xù)努力,力爭實現(xiàn)連續(xù)波質(zhì)子束10-25MeV長期穩(wěn)定運(yùn)行。
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