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国际首台25MeV再三再四波超导质子直线加快器通过达成测试,2mA累计百钟头延续束运营

2019年6月15日 - 美高梅mgm02233.com
国际首台25MeV再三再四波超导质子直线加快器通过达成测试,2mA累计百钟头延续束运营

中国科高校近物所与高能所协同研制的ADS质子超导直线加快器样机经过一年多的技改和调整运维,猎取长日子运作的阶段成果。

中科院近物所承担的中国科高校战术性先河科学技术专门项目“未来Red Banner核裂变能——ADS嬗变系统”超导质子直线加速器注入器II原型样机的研制赢得重大进展。二月二十十五日落到实处了能量为10.2MeV,流强为10.5mA的脉冲质子束加快;12月16日完成了能量为9.55MeV、流强为2.14mA的总是质子束加快,完毕了ADS注入器II的专门项目指标。

一月5日至6日,中科院首要科学技术职分部组织测试专家组对中科院近物所和高能所联合研制的ADS初叶专属25MeV超导质子直线加快器实行了现场测试。测试专家组由中国科学技术大学、北大、北大东军大学、台州高校、北京应用物理斟酌所和近代物理研究所等单位的大方结合,中科院院士、近代物理研究所商量员魏宝文担当测试组老董。

三月23至30日,中科院根本科学技术使时局组织专家对该加速器一而再束长时间运作成果进行料定和钻研。专家组由来自中科院高能物理钻探所、清华东军事和政院学、北大、中国科学本事高校等的学者组成,高能所学术委员会COO、中华人民共和国工程院院士陈森玉任专家组COO。

3月13日,ADS开头专属总体部协会来自美利坚合资国杰弗逊国家实验室、北大、中国中国科学技术大学学东京应用物理钻探所、大连高校和近代物理所的八位学者举行了注入器II一连波质子束流目标的测试。测试过程中频仍一连束运维,最辛辛那提续质子束流强达到了~2.7mA,质子束能量9.55MeV,近年来无失束运维时刻长达20分钟,运维进度中加速器真空、温度、束流状态等各个指标牢固,未有探测到束流损失。部分测试专家曾子与10.2MeV/10.5mA脉冲束流的调节和测试,专家组审阅了项目组脉冲束流自测结果和束流动调查节和测试原始数据,认同脉冲束流动调查节和测试和自测结果。

测试专家组听取了近代物理研究所钻探员何源关于“ADS超导直线加快器研制报告和实地测试大纲”的告诉,审议了测试方案,亲自记录了加快器的测试运营目标。专家组于7月5日对脉冲束流指标举行了现场测试,测试结果为人质束能量26.1MeV、脉冲流强12.6mA;6日后续对连年束流目的实行了现场测试,测试结果为人质束能量≥25.0MeV、接二连三束流强150-200μA。由于辐射剂量限制,一连波束流在一帆风顺运维1分钟后主动截至了测试运维。ADS超导质子直线加快器现场测试结果高达了ADS初步专属中束流能量25MeV的既定目标须求,脉冲流强超越了设计值10mA。本次测试高达,在国际上先是次达成了能量25MeV的不凡质子直线加快器三番五次波束流,为后续近代物理研究所承担的国度关键科学基础设备——加快器驱动嬗变探究装置的建设打下了抓牢基础。

专家组一致确认该加速器取得的高功率三番五次束短时间运作的阶段战果:再三再四质子束流能量15.8-16.3MeV,束流强度2.0-2.1mA,累计运营时刻达到110钟头,总失束67遍,平均无故障时间98.5分钟,最长无故障时间13时辰37分钟,平均束流中断故障苏醒时间12.2分钟,束流可用性达到89%。专家组表示,该测试结果是当下国际上总是束强流直线加快器所达到的万丈束流功率和最长运营时刻纪录。

加快器驱动次临界洁净核能系统(Accelerator Driven Sub-critical
System-ADS),由强流质子加速器、高功率散裂靶和次临界反应堆构成。作为ADS装置的三大子系统之一,发射电波频率超导直线加快器实现平均流庞大于1mA的高功率束流牢固运转,平素是国际加快器领域的挑衅。ADS质子超导直线加快器注入器II成功完毕9.55MeV/2.1mA三番五次波束流加快,代表作者国接连波强流超导直线加快器的一多级关键技艺猎取重大突破,今后切磋获得的成果标记着笔者国在ADS强流质子超导直线加快器才能的更新研究开发和系统合而为一保持国际最高素质,将三番五次集中国际连续波超导直线加快器专家研究的看好。

ADS初叶专门项目25MeV超导质子直线加速器于二〇一二年上马研制,在海外对有关技艺限制合作的境况下,始终秉承着单身立异的实验商讨态度、自己作主研究开发的埋头苦干精神,先后突破了一三种关键本事。本次测试结果,是继基于半波长谐振型超导腔和轮辐型超导腔三种技巧路径的注入器先后完毕达到规定的规范测试后的又一个里程碑,也表明着笔者国强流超导直线加快器继续保持着连连波超导质子直线加快器的国际超过水平。那台超导质子直线加快器也将作为国际样机,成为进行强流、高功率超导直线加快器合作研讨的国际平台。

并且,专家组也提议,高功率延续束超导直线加快器在列国上相当不够实验基础和经历,束流功率和平运动行平稳每往前推进一步,都急需CAFe项目组在强流束加速器具理和本事下边拓展追究和换代。项目组织将越发立异系统运维稳固、收缩束流损失,进级改动相关系统,争取尽快促成连接束功率100kW、50钟头长时稳固运营,并为开始展览加速器驱动的次临界嬗变系统和MediaTek量中子源等研讨奠定基础。

ADS注入器II的成功研制为本国“十三五”重大科学技术装置CIADS的建设奠定了深厚的根基,同期为国际上此外同类强流加快器装置的建设提供难得的技巧仿效。项目组将继续大力,力争完成连接波质子束10-25MeV长时间平稳运营。

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测试结果

图1:ADS质子超导直线加快器样机

10.2MeV/10.5mA脉冲束流测试结果

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议会现场

图2:CAFe 15-16MeV/2mA一而再束累计100钟头运转测试结果

9.55MeV/2.14mA一而再质子束流测试结果

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加快器运维调控室运维测试大屏

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25MeV接二连三波超导质子直线加快器

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25MeV三番五次波超导质子直线加快器

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