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。
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。
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)