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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻,。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場,、面向國家重大需求,、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,，率先建成國家創(chuàng)新人才高地,，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu),。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【科技日報】我國首套銅鈮復(fù)合腔高穩(wěn)定超導(dǎo)加速單元通過測試

2025-01-07 科技日報頡滿斌

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語音播報

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)團隊充分驗證了復(fù)合材料在提高超導(dǎo)加速器運行穩(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。

（原載于《科技日報》?2025-01-07?第05版）

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)團隊充分驗證了復(fù)合材料在提高超導(dǎo)加速器運行穩(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,。（原載于《科技日報》?2025-01-07?第05版）

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