5月26日，由中核集团中国原子能科学研究院(以下简称“原子能院”)自主研制的强流高压型加速器通过验收，投运后将成为目前世界上束流强度最高的地下实验设施。我国自主研制的能量最高的质子回旋加速器已于去年底实现一器多用。
强流高压型加速器研制成功
强流高压型加速器将安装于锦屏深地实验室，其核心部件为自主研制，具有完全自主知识产权。项目团队在加速器研制过程中攻克了强流离子产生、强流离子束加速和非拦截束流测量等关键技术。该加速器可以产生质子和氦离子等多种束流，综合性能达到国际同类装置的先进水平。目前，该加速器产生的质子和氦离子束已经用于锦屏深地核天体物理项目的地面实验，累积开展物理实验近400小时。
锦屏深地实验室是目前世界上最深的地下实验室，可支持暗物质探测、核天体物理、中微子实验等重大基础性前沿课题研究。强流高压加速器安装后将吸引大批国内外科研团队。该项目形成的高压加速器技术也可应用于离子注入、核材料辐照筛选、材料改性、中子产生等多个领域。
能量最高质子回旋加速器实现一器多用
2003年7月，经原国防科工委批准，原子能院承建的大科学工程——HI-13串列加速器升级工程立项，为已有的HI-13串列加速器“穿靴戴帽”，即在前端新建一台100MeV强流质子回旋加速器、一台质量分辨率为20000的在线同位素分离器;后端新建一台重离子超导直线增能器，以实现更强功能。2011年4月，HI-13串列加速器升级工程开工，目标是填补我国中能强流质子回旋加速器、高分辨同位素分离器和超导重离子直线加速器的空白。2018年年底，HI-13串列加速器升级工程通过了成果鉴定，形成了一器多用、多器合用、多领域、多学科的科学研究平台。详情请见质子中国往期报道《我国建成基于ISOL放射性核束设施，助力国产质子加速器的研发》。
100MeV强流质子回旋加速器直径6.16米、重435吨，是整个工程最关键的大型主体设备，也是工程建设最大的技术难点之一。为实现“既紧凑型且高强流”的理念，方案首次在能量高于70MeV的AVF(交变梯度聚焦)回旋加速器中采取直边扇，降低了主磁铁、高频腔、径向靶等主要设备的工程难度。
该加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器，束流功率为国际同类装置最高，并且束流强度范围最大;首次实现国内大型质子加速器束流双向引出，可同时为两个用户供束。
100MeV强流质子回旋加速器除可生产用于肿瘤和心脑血管疾病诊断的同位素药物外，还可以生产锶-82、碘-123等放射性核素。按照设计，工程建成后每年可开机3000小时以上，将用于空间电离辐射环境下单粒子效应、空间质子探测器标定、放射性核束衰变与反应研究、核数据测量等核物理基础和应用研究。
