加速器领域“国之重器” 中国超导加速模组研制获世界领先成果

(资料图)

被誉为加速器领域“国之重器”的高品质因数1.3 GHz(即13亿赫兹)超导加速模组，是当前国际先进加速器技术竞争的制高点，也是中国和国际上多个大科学工程的关键核心设备，技术极为复杂且造价高昂，其研发进展备受关注。

中国科学院高能物理研究所(中科院高能所)6月6日向媒体发布消息说，经过近3年的不懈努力和创新，中科院高能所最新完成中国首台高品质因数1.3 GHz超导加速模组的研制、总装和整体调试，攻克国家大科学工程亟需的关键核心技术，取得世界领先成果，并通过成果鉴定。

中科院高能所6月5日组织召开“高品质因数1.3 GHz超导加速模组”成果鉴定会，专家组听取项目组研制报告和测试专家组的测试报告，并现场考察1.3 GHz超导加速模组后指出，中科院高能所在国际上首次成功研制中温退火工艺1.3 GHz超导加速模组。该模组平均加速梯度和品质因数性能，满足大连先进光源的超导加速模组设计要求，也超过美国直线相干光源二期项目(LCLS-II)及其能量升级项目(LCLS-II-HE)的超导加速模组设计指标(此为国际目前最高设计指标)，超导腔平均品质因数优于LCLS-II-HE的掺氮工艺批量超导加速模组性能。

专家组认为，项目组经过技术攻关，在高品质因数1.3 GHz超导加速模组研发上取得重大突破和创新成果，在国际上率先实现中温退火高品质因数超导腔模组技术路线，具有完全自主知识产权，模组性能处于国际领先水平，使中国高品质因数超导加速器技术走在国际前沿。中温退火工艺模组可作为未来高品质因数超导加速器的主要技术路线，具有重大实际意义和广阔应用前景。

中科院高能所介绍说，中国正在建设及规划中的多个重大科技基础设施，如上海硬X射线自由电子激光装置、深圳中能高重复频率X射线自由电子激光装置、未来高能环形正负电子对撞机等，都需要大量的高品质因数1.3 GHz超导加速模组，亟待攻克其关键核心技术并实现国产化。

该所项目团队在潘卫民研究员带领下，继2020年在国际上首次成功实现九单元(9-cell)超导腔的中温退火工艺之后，为满足国家战略需求，坚持自主创新，瞄准国际最高水平全力攻坚，实现比掺氮工艺更为先进的中温退火高品质因数超导腔模组技术路线，创造出超导加速器品质因数的世界纪录，将满足中国相关大科学工程的迫切需求。

与此同时，在“国之重器”的高品质因数1.3 GHz超导加速模组研制过程中，中科院高能所还与相关企业紧密合作、相互配合，形成一套完整的规范流程，培养出一支高水平的技术队伍，从而为未来该模组的批量研制奠定重要基础。(完)