中新網北京6月8日電 (記者 孫自法)中國科學院高能物理研究所(高能所)6月8日向媒體發布消息說，該所建于廣東的大科學裝置中國散裂中子源(CSNS)，最新研制成功國際首支P波段大功率超構材料速調管，標志著中國在大功率速調管創新研究基礎上實現又一次重大突破。
產學研合作歷時4年多技術攻關
P波段大功率速調管是中國散裂中子源直線加速器射頻功率源系統的核心設備，為直線加速器束流提供能量和動力，相當于汽車發動機，此前全部依賴進口。2021年以來，中國散裂中子源加速器射頻團隊聯合電子科技大學電子科學與工程學院段兆云研究小組、中國科學院高能所環形正負電子對撞機(CEPC)速調管團隊及昆山國力電子科技股份有限公司研究院速調管研究室，共同開展P波段324兆赫茲(MHz)速調管研制。
中國散裂中子源直線加速器首支緊湊型P波段大功率超構材料速調管。中國科學院高能所 供圖研制項目組首次提出采用諧振腔加載超構材料技術設計324兆赫茲大功率速調管，經過4年多技術攻關完成研發和加工制造，并于近日在中國散裂中子源現場完成設備高功率測試，結果表明，關鍵技術指標全部達到設計要求，輸出脈沖峰值功率超過3.0兆瓦(MW)、射頻脈沖寬度650微秒(μs)、重復頻率25赫茲，并在峰值2.5兆瓦功率順利通過48小時長期穩定性測試。據悉，該速調管計劃于2026年9月正式上線應用。
關鍵技術指標滿足要求通過驗收
中國散裂中子源直線加速器首支緊湊型P波段大功率超構材料速調管項目驗收會，6月7日在中國科學院高能所東莞研究部的中國散裂中子源園區舉行。驗收組聽取項目組的研制和測試匯報，對324兆赫茲超構材料速調管48小時穩定工作實驗數據進行審核認定，認為關鍵技術指標滿足要求，一致通過現場驗收。
驗收組專家進行現場測試。中國科學院高能所 供圖業內專家表示，作為國際首支成功研制的P波段大功率超構材料速調管，其在大科學裝置、醫療及其他工業領域具有廣闊應用前景。中國散裂中子源研制的324兆赫茲超構材料速調管此次順利通過驗收，既是中國在該領域從依賴進口到自主創新的關鍵跨越，也彰顯中國在高端射頻器件研發領域的核心實力。
主要技術指標達到國際先進水平
中國科學院高能所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生指出，324兆赫茲超構材料速調管應用超構材料等前沿技術，在主要技術指標達到國際先進水平的前提下，腔串結構體積相比國外同類裝置減少約50%，不但降低了造價，也是P波段大功率速調管技術一次質的飛躍。
近年來，中國散裂中子源不斷提升自主創新能力，開展大量關鍵技術攻關并取得重要進展，通過與中國高科技企業聯合攻關，還成功研制氫閘流管和金屬陶瓷四極管等設備，性能均達到國際先進水平。
驗收組專家和研制項目組代表在驗收現場合影。中國科學院高能所 供圖此外，中國散裂中子源一期工程中的相關設備氦3中子探測器、中子導管、費米中子斬波器、中子極化器等，自主化研制也都取得突破。(完)