山東
21日，位于廣東惠州的國家重大科技基礎設施建設項目——強流重離子加速器裝置（HIAF）通過工藝驗收，標志著該裝置達到所有工程建設目標，進入試運行階段，開始投入科學研究。
圖為HIAF增強器。葉青攝
HIAF是世界上第一臺超導直線加速器、同步加速器和儲存環組合的先進重離子研究裝置，結合了直線加速器的高脈沖流強優勢與環形同步加速器的高能量特點，將為核科學前沿和重離子重大應用提供國際領先的研究平臺。
高流強是新一代離子加速器最核心的性能指標。“要實現強流的離子束，首先需要從物理機制上解決所有制約離子穩定運行的動力學效應問題。”中國科學院近代物理研究所副所長、HIAF總工程師楊建成說，他們在國際上首次實現六維相空間填充注入，攻克強流重離子束流產生、預加速、非諧振快速率加速等技術挑戰，取得系列領先指標。這些突破，使HIAF的流強累積效率較國際最高水平提升了1個量級，束流損失降低了1個量級。
國際首創極高真空度大尺寸超薄壁骨架內襯真空室、創新研發變前勵全儲能電源新拓撲架構、自主研制國際低頻段最高電壓梯度油冷磁合金高頻系統……16年來，科研團隊攻克了多項關鍵核心技術，并在高質量、高效率工程建設方面開創了大科學工程建設新范式。依托自主研發的大規模加速器集群控制系統，HIAF實現16小時2公里束線全線貫通，創造了國際同類裝置束流調試速度新紀錄。
基于創新技術，在HIAF束流工藝測試中，典型氧離子束與鉍離子束流強指標均優于工程設計指標，并刷新了國際重離子束脈沖流強紀錄，分別將原國際最高指標提高了3倍和7.5倍。目前，HIAF已在核質量測量、放射性束流產生、核結構研究、核材料輻照、高電荷態離子精密譜學等領域取得了一批具有國際影響力的重要成果。
據悉，HIAF由中國科學院近代物理研究所建設，于2018年12月在惠州開工，2025年10月首次成功出束。未來，HIAF有望吸引國內外一流科學家與科研團隊開展合作研究，在新元素合成、航天空間輻照、重離子治癌與醫用同位素藥物的研發、生物育種等前沿領域發揮重要作用，提升我國重離子科學與技術領域的創新能力。（記者 葉青）
來源：科技日報
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