1月1日，記者從中國科學(xué)院近代物理研究所獲悉,，該所自主研制的我國首套銅鈮復(fù)合腔高穩(wěn)定超導(dǎo)加速單元成功通過各項測試，標(biāo)志著我國面向高可靠應(yīng)用的銅鈮復(fù)合超導(dǎo)腔技術(shù)取得突破性進(jìn)展,。

　　一直以來,，超導(dǎo)直線加速器在高通量的中子源、中微子源,、繆子源等兆瓦級高功率離子束應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢,。然而，傳統(tǒng)純鈮超導(dǎo)腔在長期運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性方面存在不足,，制約其發(fā)展,。

　　針對上述問題，研發(fā)團(tuán)隊提出了新的復(fù)合材料技術(shù)路線,，歷經(jīng)5年多時間成功攻克銅鈮界面材料難以互溶,、復(fù)雜曲表面覆高品質(zhì)厚銅層等多個技術(shù)難題，有力推動了射頻超導(dǎo)技術(shù)與增材制造技術(shù)的深度融合,。

　　該超導(dǎo)加速單元由9支半波長形銅鈮復(fù)合超導(dǎo)腔組成,。在4.2K(1K=-272.15℃)的低溫測試環(huán)境中，銅鈮復(fù)合超導(dǎo)腔的平均表面峰值電場,、平均腔體頻率洛倫茲失諧系數(shù)和平均腔體頻率氦壓敏感系數(shù)等各項性能顯著優(yōu)于純鈮超導(dǎo)腔加速單元,。

　　一方面，研發(fā)團(tuán)隊充分驗證了復(fù)合材料在提高超導(dǎo)加速器運(yùn)行穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢;另一方面,，與依賴昂貴2K液氦系統(tǒng)進(jìn)行制冷的傳統(tǒng)純鈮超導(dǎo)腔相比,，銅鈮復(fù)合腔超導(dǎo)加速單元展現(xiàn)出在運(yùn)行環(huán)境適應(yīng)性和成本控制方面的優(yōu)勢,。它能夠在4.2K液氦環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,，大幅降低了超導(dǎo)加速單元的制冷成本,，為超導(dǎo)加速器的工業(yè)化應(yīng)用提供了更為經(jīng)濟(jì)高效的技術(shù)方案。

　　據(jù)介紹,，該成果將有力提升我國在超導(dǎo)加速器領(lǐng)域的技術(shù)水平,，為基于射頻超導(dǎo)加速器的大科學(xué)裝置建設(shè)提供高性價比、高可靠性技術(shù)方案,。(記者 頡滿斌)

編輯：周大