关键设备国际首创！中国散裂中子源将换装“国产引擎”
6月7日，被誉为“超级显微镜”的国家大科学装置——中国散裂中子源（以下简称“CSNS”）关键设备研制迎来重大突破，国际首支紧凑型P波段大功率超构材料速调管，在中国科学院高能物理研究所东莞研究部通过各项指标测试，顺利完成验收。这标志着我国在该领域实现了从依赖进口到自主创新的关键跨越，彰显了我国在高端射频器件研发领域的核心实力，并为大科学装置、医疗及其他工业领域具体应用开拓了广阔前景。“P波段大功率速调管”是CSNS关键核心设备之一，用于将电功率转化为高频微波功率，为直线加速器中的粒子束流提供能量和动力。中国散裂中子源科学中心加速器技术部副主任刘华昌比喻道：“速调管相当于汽车引擎，将化学燃料转化为机械动能，驱动汽车前进。”此前，这种设备国内尚无研发和制造能力，全部依赖进口，为这台“国之重器”的后续稳定运行带来了一系列的影响。2021年以来，CSNS加速器射频团队联合电子科技大学段兆云研究小组、中国科学院高能物理研究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，共同开展了P波段324MHz速调管的研制。项目组首次提出采用“谐振腔加载超构材料技术”设计324MHz大功率速调管，经过4年多技术攻关，在昆山国力电子科技股份有限公司完成加工制造，日前在CSNS现场完成设备高功率测试，关键技术指标全部达到设计要求，在峰值2.5MW功率顺利通过48小时长期稳定性测试，并顺利通过专家组验收，计划于2026年9月正式上线。中国科学院高能物理研究所副所长、中国散裂中子源二期工程总指挥王生介绍，该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，而且为P波段大功率速调管技术带来质的飞跃。近年来，CSNS不断提升自主创新能力，开展了大量关键技术攻关，并取得了重要进展，通过与国内高科技企业联合攻关，还成功研制了氢闸流管和金属陶瓷四极管等设备，性能达到了国际先进水平。目前，CSNS加速器关键核心设备已全部实现国产化，不仅摆脱了对进口技术的依赖，还显著降低了成本，同时带动了国内相关产业的技术进步。此外，CSNS一期工程中的相关设备中子导管、费米中子斩波器、中子极化器等自主化研制均取得突破。
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更新时间：2025-06-10
标签：科技 中子 换装 中国 关键 引擎 设备 国际 速调管 波段 中国科学院 高能物理 材料 加速器 昆山
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