國家重大科技基礎設施強流重離子加速器裝置調試成功

10月28日，位于廣東省惠州市惠東縣的國家重大科技基礎設施——強流重離子加速器裝置（HIAF）調試成功，實現束流全線貫通，標志著HIAF全面建成。

圖 HIAF航拍圖 圖源| 近代物理所

HIAF于2018年12月開工建設，作為目前國際上規模最大、指標領先的全離子加速器，其工程建設經歷了前所未有的挑戰。歷經十年攻堅，團隊在核心關鍵技術方面取得突破性進展，成功研制了國際首臺第四代電子回旋共振離子源，建成了毫安級連續波強流超導直線加速器，攻克了非諧振超快束流加速真空、電源、高頻核心技術，實現了國際上最快的非諧振加速速率，為實現HIAF國際領先的束流指標奠定了技術基礎。

圖 HIAF增強器BRing 圖源| 近代物理所

HIAF束線總長約2公里，包括大型工藝設備6000余臺（套）、零部件約500萬個，工藝管線總長超過100萬米。針對大科學裝置系統復雜等諸多建設挑戰，團隊率先開展了基于“數字孿生驅動”大科學工程建設新模式，將HIAF的安裝周期從國際通常所需的兩到三年縮短至8個月，實現了高質量、高效率工程建設，探索出一條新時代重大科技基礎設施建設的“中國路徑”。

圖 HIAF高精度環形譜儀SRing 圖源| 近代物理所

經過7年的工程建設，HIAF于10月27日啟動全面調試。束流經超導回旋共振（SECR）離子源產生、超導直線加速器（iLinac）預加速至增強器（BRing）累積流強并加速到高能量，最后引出至放射性次級束流分離器（HFRS）、高精度環形譜儀（SRing）等實驗終端。本次調試，基于自主研發的高性能操控軟件LACCS系統，實現束流的精準操控和一鍵貫通，創造了復雜大科學裝置快速調試出束新紀錄，為HIAF高可靠運行和實驗供束打下堅實的基礎。

圖 HIAF 增強器 B Ring 束流 圖源| 近代物理所

圖 HIAF高精度環形譜儀SRing束流 圖源| 近代物理所

近期，HIAF將全面開展束流指標測試工作，預計今年年底開展首批科學實驗并完成裝置工藝驗收。

建成后，HIAF將提供國際上脈沖流強最高的重離子束流和國際上精度最高的多功能原子核質量測量譜儀，將為探索原子核存在極限、揭示核天體物理過程、推動核能開發和多學科應用提供國際領先的研究平臺，打造國際上具有重大影響的重離子科學研究中心。

來源：中國科學院近代物理研究所

編輯：許輝平

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