【ITBEAR】國(guó)家科技重大進(jìn)展:強(qiáng)流重離子加速器裝置(HIAF)常溫前端調(diào)試成功
近日,中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所宣布,國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——強(qiáng)流重離子加速器裝置(HIAF)取得關(guān)鍵性進(jìn)展。該項(xiàng)目的常溫前端已成功完成調(diào)試,并順利出束,標(biāo)志著其能量和流強(qiáng)均已達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
此次常溫前端的調(diào)試成功,不僅代表了HIAF項(xiàng)目在加速器裝置裝配階段取得了重要突破,更意味著該項(xiàng)目已逐步由裝配階段過(guò)渡到系統(tǒng)級(jí)聯(lián)調(diào)階段,為后續(xù)的科研工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
重離子加速器在科研領(lǐng)域具有重要地位,它能夠加速比α粒子更重的離子至極高速度,形成重離子束,進(jìn)而開(kāi)展深入的重離子物理研究。HIAF作為這一領(lǐng)域的重要裝置,其建設(shè)進(jìn)展備受關(guān)注。
據(jù)了解,HIAF直線加速器注入器由常溫前端與超導(dǎo)直線加速器兩大部分構(gòu)成。常溫前端部分尤為復(fù)雜,它集成了多個(gè)子系統(tǒng),包括強(qiáng)流高電荷態(tài)ECR離子源、低能束運(yùn)線、射頻四極加速器(RFQ)以及中能量束流傳輸線(MEBT)等。
在調(diào)試過(guò)程中,科研團(tuán)隊(duì)采用了18 GHz高性能ECR離子源和81.25 MHz連續(xù)波四翼結(jié)構(gòu)RFQ,這套系統(tǒng)能夠產(chǎn)生、制備從氫到鈾的強(qiáng)流高電荷態(tài)離子束,并進(jìn)行低能段預(yù)加速。測(cè)試結(jié)果顯示,該系統(tǒng)成功引出了0.8 MeV/u能量的高品質(zhì)強(qiáng)流高電荷態(tài)離子束,為后續(xù)的增強(qiáng)器注入提供了關(guān)鍵束流條件。
通過(guò)采用16O6+離子束進(jìn)行測(cè)試,離子源產(chǎn)生的束流在經(jīng)過(guò)RFQ加速后,在MEBT段進(jìn)行了精確的束流診斷?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)表明,約100 eμA的16O6+束流在RFQ中的傳輸效率高達(dá)98%以上,加速效率也超過(guò)了87%,最終引出的束流能量穩(wěn)定在0.804 MeV/u,完全符合設(shè)計(jì)預(yù)期。