直线加速器中心
  

  一、概况简介

  强流高功率加速器是解决重大科学问题、国家重大需求以及重要国民经济问题的重要工具。直线加速器中心主要开展以面向加速器驱动的嬗变系统以及和核物理基础研究装置为需求的强流高功率超导直线加速器核心关键技术的研发,并承担中科院近代物理研究所未来大科学工程中超导直线加速器的设计、建设和运行。

  裂变核能是目前世界上可用能源的重要组成部分,而核废料处理是限制未来核能发展的瓶颈。加速器驱动的次临界系统(ADS)是有望解决该问题的最有效方法。但是,ADS系统对加速器的束流功率和运行稳定性提出了极高的要求,是国际研究的热点与尚未解决的难点。 

  作为复杂的大科学装置,超导加速器的建设和运行需要多学科、跨专业的协同参与和有机组合,包括电力电子、工程力学、机械制造、微波工程、材料科学、环境科学、通讯技术、自动化与控制、低温工程、核技术等几乎所有的工程学科。根据专业和职能划分,直线中心由六个研究室组成,分别负责直线加速器的束流动力学与总体设计、射频腔的研发与制造、射频表面处理与功能改性、高稳定性RF功率源与低电平控制技术的研发、科学仪器的控制与大数据处理、低温制冷工程以及超导恒温器模组的研发。 

  目前,直线中心团队共有110名成员,包括职工79人,硕博研究生31人;具有博士学位人员27人,高级职称34人,研究生导师30人,“国家杰青”和“万人计划”获得者1人。 

  2011年成立以来,团队充分继承和发扬艰苦奋斗、自力更生、团结奋进的老一辈科学家精神,在超导直线加速器技术方面取得了重大进展,先后突破了10mA连续波RFQ加速器、高性能HWR超导腔、超导恒温器加速单元的集成等一系列关键技术。目前运行的ADS 25MeV超导质子直线注入器原理样机,是国际上首台连续波高功率超导质子直线加速器样机。2018年,经过中国科学院组织的国际专家评审,专家组认为“达到国际先进水平”。该超导样机可提供强流质子或氦离子束,用以进行材料辐照、同位素合成、高功率靶验证以及机器性能研究。 

  研究团队先后承担和参与完成ADS注入器样机、材料辐照装置CMIF、低能强流加速装置LEAF、重大专项-连续波强流低能离子束的传输与加速等来自于国家基金委、院部委各类项目共计20余项,获得并完成经费超过5亿元。未来五年,直线加速器中心主要承担CiADSHIAF两大科学装置中超导直线加速器的研发和建设,直接经费超过10亿元。 

  团队在强流高功率直线加速器的研发、制造、运行以及人才培养方面具备独特的优势。建成了以低温射频超导科学技术为核心的研究与应用平台,拥有超导腔表面处理、自动化洁净间系统、微波仪器及测试系统、低温与制冷工作站等价值过亿元的基础硬件平台。同时,购买了包括ANSYSCSTVsimSolidWorksTraceWin在内的机械、微波、等离子体、束流动力学等各类工业软件10余套。 

  直线加速器中心将以CiADSHIAF工程建设为依托,以提高射频超导科学技术水平为动力,以实现强流高功率超导加速器为目标。在工程技术方面,着力研究提升加速器稳定性的方法、研制高稳定性加速器部件、明确影响强流加速器稳定性的关键参数并开展优化。在科学研究方面,围绕强流离子束的非线性问题开展研究,用于预测并抑制束流损失;发展基于材料学改性方法以实现加速器的在线性能恢复;研发高性能超导薄膜新材料、研究射频超导表面的损耗机制,为提升未来超导加速器的性能以及稳定性提供技术储备。 

  强流高功率直线加速器技术是一个充满挑战的领域,欢迎具有科学及工程相关背景的有志之士加入我们,让我们共同应对挑战,为实现绿色核能的梦想与人类的可持续发展而努力。

  二、研究方向
  1.加速器物理及束流动力学

  2.制冷与低温工程 

  3.高可靠性大功率射频功率源技术 

  4.嵌入式系统与数字低电平控制 

  5.仪器与控制技术 

  6.射频超导科学与技术 

  7.超导薄膜新材料研发及应用 

  8.射频腔体、高功率耦合器技术

  三、联系方式
  联系人:何源

  电话:18509316518 

  邮箱: hey@impcas.ac.cn 

  地址:兰州市城关区南昌路509号

  邮编:730000