在廣東東莞,中國散裂中子源是一大“明星”,正吸引著一大批科研人員慕名而來。
中科院院士、中國散裂中子源工程指揮部總指揮陳和生曾預(yù)言,“若干年后,在松山湖畔,偶遇世界級的科學(xué)家將不會是意外。”
如今,這樣的預(yù)言逐漸變成現(xiàn)實(shí)。
“十三五”時期,中國散裂中子源建成,填補(bǔ)了國內(nèi)脈沖中子應(yīng)用領(lǐng)域的空白,使得我國成為全世界第四個擁有脈沖式散裂中子源的國家。
“通過自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新,我國在強(qiáng)流質(zhì)子加速器、靶站、中子散射技術(shù)等領(lǐng)域取得了重大跨越式進(jìn)展,設(shè)備國產(chǎn)化率超過90%。”陳和生說。
綜合性能達(dá)到國際先進(jìn)水平
中國散裂中子源是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,是國際前沿的高科技多學(xué)科應(yīng)用大型研究平臺。該裝置由中科院和廣東省共同建造,中科院高能物理研究所為項(xiàng)目法人,中科院物理研究所參建。
對中國散裂中子源來說,2018年8月23日是個難忘的日子。當(dāng)天,中國散裂中子源通過國家驗(yàn)收,正式投入運(yùn)行。
驗(yàn)收委員會專家認(rèn)為,中國散裂中子源的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于批復(fù)的驗(yàn)收指標(biāo)。裝置整體設(shè)計先進(jìn),研制設(shè)備質(zhì)量精良,靶站最高中子效率和3臺譜儀綜合性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。
建成散裂中子源,將會在哪些領(lǐng)域發(fā)揮出作用?記者得知,中國散裂中子源在加速器、靶站、譜儀方面取得了一系列重大技術(shù)成果,顯著提升了我國在磁鐵、電源、探測器及電子學(xué)等領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力,使我國在強(qiáng)流質(zhì)子加速器和中子散射領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大跨越。
“中國散裂中子源就像‘超級顯微鏡’,是研究物質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)的理想探針。”陳和生說。
提前一年半達(dá)到100千瓦設(shè)計指標(biāo)
驗(yàn)收通過,并沒有讓中國散裂中子源科研人員放慢腳步,而是有了更大的干勁。
根據(jù)國際同類裝置的調(diào)試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),中國散裂中子源最初考慮在項(xiàng)目驗(yàn)收之后3年內(nèi),即至2021年8月束流功率達(dá)到100千瓦設(shè)計指標(biāo)。
但是,鉚足勁的科研人員一心想著通過努力,把時間往前趕。
2018年9月,運(yùn)行束流功率為20千瓦;2019年1月,提高到50千瓦;2019年10月,提高到80千瓦。
2020年春節(jié)假期后,在做好疫情防控的條件下,中科院高能所東莞分部加速器調(diào)束人員克服困難,于2月3日開始了最新一輪的束流調(diào)試工作。
2月28日,打靶束流功率達(dá)到100千瓦的設(shè)計指標(biāo),并開始100千瓦穩(wěn)定供束運(yùn)行,達(dá)到設(shè)計指標(biāo)時間比原計劃提前一年半。
“沿途下蛋”產(chǎn)出一批重要科研成果
建起來了,還要用好。
中國散裂中子源面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求,產(chǎn)出了一批重要科研成果。
中科院高能物理研究所副所長陳延偉介紹,在中國散裂中子源已完成的四輪運(yùn)行中,注冊用戶超1500人,4臺譜儀共完成超200多項(xiàng)用戶課題,并且已在《科學(xué)》《自然·通訊》等期刊發(fā)表文章50多篇,為部分國家重大需求和產(chǎn)業(yè)界需求提供技術(shù)支撐。
中國散裂中子源不斷“沿途下蛋”。
今年8月,中科院高能所東莞分部成功研制我國首臺自主研發(fā)加速器硼中子俘獲治療(簡稱BNCT)實(shí)驗(yàn)裝置。BNCT裝置是利用中國散裂中子源相關(guān)技術(shù)催生的首個產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。該裝置的成功研制,為我國醫(yī)用BNCT治療裝置整機(jī)國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ),將為我國腫瘤治療帶來技術(shù)性革新。
“這也充分證明,大科學(xué)裝置在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究之外,其設(shè)計和建造將大力促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)革新。”中國散裂中子源工程副經(jīng)理傅世年說。
目前中國散裂中子源正在建設(shè)合作譜儀,并向國家申請二期建設(shè),以更好地滿足國家發(fā)展戰(zhàn)略和國際前沿研究對中子散射研究和應(yīng)用的迫切需求。(龍躍梅)
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