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中國規模最大強流重離子加速器竣工 核心軟硬件百分百國產化

7月21日,強流重離子加速器裝置(HIAF)於廣東惠州通過工藝驗收,即日起轉入試運行階段,並正式向全球科研用戶開放共享。該裝置是中國迄今規模最大的重離子加速器,性能達到國際領先水平,實現了全部核心軟硬件百分百國產化。

HIAF航拍圖。

強流重離子加速器裝置是國家重大科技基礎設施建設的重要項目之一,由中國科學院近代物理研究所負責建設。項目於2018年12月正式啟動,歷經多年科研攻關及工程建設,最終實現整體建成,成為中國在重離子加速器領域的重要科技平台。

據了解,HIAF是全球首台由超導直線加速器、同步加速器以及儲存環組合而成的先進重離子研究裝置,集高流強、高能量及高精度實驗能力於一體,可為核科學前沿研究及重離子應用提供國際領先的科研平台。

HIAF高精度環形譜儀SRing。

重離子加速器主要利用電場加速帶電粒子,並透過磁場控制運動軌跡,使離子達到高速狀態,從而用於探索物質結構、基本相互作用以及宇宙演化等重大科學問題。

在建設過程中,科研團隊攻克強流重離子束流產生、預加速以及高效率加速等一系列技術難題,實現多項自主創新突破。其中,裝置產生的典型氧離子束及鉍離子束流強均刷新國際重離子脈衝流強紀錄,相關指標較原有國際最高水平大幅提升。

專家指出,HIAF建成後,不僅代表中國重離子加速器研製能力邁上新台階,也意味着中國在大型科研裝置自主設計、製造及運行方面取得重要進展。

作為大科學裝置,HIAF的應用潛力橫跨前沿基礎研究與產業應用兩大範疇。在基礎科研層面,裝置能夠模擬恒星演化、宇宙射線環境等極端條件,協助科學家探索物質底層結構、破解重元素起源等物理學根本命題,為核物理與天體物理交叉領域提供關鍵實驗數據。

在產業轉化層面,依託該裝置衍生的重離子精準放療設備、核孔膜及醫用同位素生產線,預計最快兩年內可實現投產。