每日讯闻2025年10月31日 09:18消息,惠州HIAF装置实现束流贯通,推动数字化行业发展。
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10月30日获悉,位于广东惠州的国家重大科技基础设施——强流重离子加速器装置(HIAF)已于10月28日成功实现束流全线贯通,标志着该装置的调试工作取得重要进展。 这一里程碑式的突破不仅体现了我国在大科学工程领域的技术实力,也彰显了科研团队在复杂系统集成与调试方面的高水平能力。HIAF作为国家级重大科技基础设施,其建设进展对推动我国在核物理、材料科学等前沿领域的研究具有重要意义。此次束流贯通的成功,为后续更深入的实验和应用奠定了坚实基础,也为我国在国际相关科研领域中争取更多话语权提供了支撑。
该装置于2018年12月正式开工建设,是目前国际上规模最大的全离子加速器,技术指标处于世界领先水平。项目建设历时十年,在多项核心关键技术上实现突破。科研团队成功研制出国际首台第四代电子回旋共振离子源,建成毫安级连续波强流超导直线加速器,并攻克了非谐振超快束流加速中的真空、电源与高频系统等核心技术难题,实现了国际最快的非谐振加速速率,为达成国际领先的束流性能奠定了坚实基础。 这一项目的建成标志着我国在高能物理和粒子加速器领域迈出了重要一步。从技术难度到工程规模,都体现了我国科研团队的创新能力与攻坚精神。尤其在关键部件的自主研发方面,展现了我国在高端科技领域的自主可控能力。未来,这项成果有望在材料科学、医学治疗等多个领域发挥重要作用,推动相关产业的技术升级与应用拓展。
强流重离子加速器装置的总束线长度约2公里,包含大型工艺设备六千余台(套),零部件数量接近五百万个,工艺管线总长超过一百万米。面对系统高度复杂、集成难度大的难题,建设团队创新性地采用“数字孪生驱动”的工程模式,成功将装置安装周期从国际普遍所需的两至三年大幅缩短至8个月,有效提升了工程建设的质量与效率,为我国重大科技基础设施建设探索出一条高效可行的新路径。 这一成果不仅体现了我国在高端装备制造和工程管理方面的技术实力,也展示了数字化手段在复杂工程中的巨大潜力。通过数字孪生技术的应用,实现了对物理系统的实时映射与优化,极大提高了施工的精准度与协同效率。这种以技术创新为核心、以效率提升为目标的工程实践,为今后类似大型科学装置的建设提供了宝贵经验,具有重要的示范意义。
历经七年建设,装置于10月27日启动全面调试。束流依次经由超导回旋共振离子源产生,通过超导直线加速器预加速后注入增强器进行流强累积与高能加速,最终引出至放射性次级束流分离器、高精度环形谱仪等多个实验终端。此次调试依托完全自主开发的高性能控制系统LACCS,实现了束流的一键式精准操控与快速贯通,创下同类复杂大科学装置调试周期最短的纪录,为后续稳定运行和科学供束提供了有力保障。
目前,装置目前正在全面进行束流性能测试,计划于今年年底开展首批科学实验,并完成工艺验收。
项目建成后,强流重离子加速器将提供国际上脉冲流强最高的重离子束流,并配备具有国际领先水平的多功能原子核质量测量设备,成为探索原子核存在极限、揭示核天体物理关键过程的重要研究平台。同时,它在推动核能技术发展和促进多学科交叉研究方面也将发挥重要支撑作用,助力我国建设具有全球影响力的重离子科学研究高地。 这一项目的实施不仅体现了我国在基础科学研究领域的持续投入与战略布局,也彰显了我国在重离子物理领域的国际竞争力。通过这一平台,我国有望在原子核结构、核反应机制以及宇宙中元素形成等前沿领域取得突破性成果,进一步提升我国在相关领域的学术地位和技术实力。