国际首支! 中国散裂中子源研制成功P波段大功率超构材料速调管

2025-06-09 12:20:18　来源：量子高科

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　　中新网北京6月8日电 (记者孙自法)中国科学院高能物理研究所(高能所)6月8日向媒体发布消息说，该所建于广东的大科学装置中国散裂中子源(CSNS)，最新研制成功国际首支P波段大功率超构材料速调管，标志着中国在大功率速调管创新研究基础上实现又一次重大突破。

　　产学研合作历时4年多技术攻关

　　P波段大功率速调管是中国散裂中子源直线加速器射频功率源系统的核心设备，为直线加速器束流提供能量和动力，相当于汽车发动机，此前全部依赖进口。2021年以来，中国散裂中子源加速器射频团队联合电子科技大学电子科学与工程学院段兆云研究小组、中国科学院高能所环形正负电子对撞机(CEPC)速调管团队及昆山国力电子科技股份有限公司研究院速调管研究室，共同开展P波段324兆赫兹(MHz)速调管研制。

中国散裂中子源直线加速器首支紧凑型P波段大功率超构材料速调管。中国科学院高能所供图

　　研制项目组首次提出采用谐振腔加载超构材料技术设计324兆赫兹大功率速调管，经过4年多技术攻关完成研发和加工制造，并于近日在中国散裂中子源现场完成设备高功率测试，结果表明，关键技术指标全部达到设计要求，输出脉冲峰值功率超过3.0兆瓦(MW)、射频脉冲宽度650微秒(μs)、重复频率25赫兹，并在峰值2.5兆瓦功率顺利通过48小时长期稳定性测试。据悉，该速调管计划于2026年9月正式上线应用。

　　关键技术指标满足要求通过验收

　　中国散裂中子源直线加速器首支紧凑型P波段大功率超构材料速调管项目验收会，6月7日在中国科学院高能所东莞研究部的中国散裂中子源园区举行。验收组听取项目组的研制和测试汇报，对324兆赫兹超构材料速调管48小时稳定工作实验数据进行审核认定，认为关键技术指标满足要求，一致通过现场验收。

验收组专家进行现场测试。中国科学院高能所供图

　　业内专家表示，作为国际首支成功研制的P波段大功率超构材料速调管，其在大科学装置、医疗及其他工业领域具有广阔应用前景。中国散裂中子源研制的324兆赫兹超构材料速调管此次顺利通过验收，既是中国在该领域从依赖进口到自主创新的关键跨越，也彰显中国在高端射频器件研发领域的核心实力。

　　主要技术指标达到国际先进水平

　　中国科学院高能所副所长、中国散裂中子源二期工程总指挥王生指出，324兆赫兹超构材料速调管应用超构材料等前沿技术，在主要技术指标达到国际先进水平的前提下，腔串结构体积相比国外同类装置减少约50%，不但降低了造价，也是P波段大功率速调管技术一次质的飞跃。

　　近年来，中国散裂中子源不断提升自主创新能力，开展大量关键技术攻关并取得重要进展，通过与中国高科技企业联合攻关，还成功研制氢闸流管和金属陶瓷四极管等设备，性能均达到国际先进水平。

验收组专家和研制项目组代表在验收现场合影。中国科学院高能所供图

　　此外，中国散裂中子源一期工程中的相关设备氦3中子探测器、中子导管、费米中子斩波器、中子极化器等，自主化研制也都取得突破。(完)

【编辑:王琴】

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