4 月 26 日消息,中國原子能科學研究院今日宣布,該院為哈爾濱工程大學研制的串列加速器系統(tǒng)通過驗收,包括國內首臺套 2×1.7MV 串列加速器和 2×3MV 串列加速器研制,具有完全的自主知識產(chǎn)權。
據(jù)官方介紹稱,這是國內首臺套商品化串列加速器,標志著我國在串列加速器高端儀器設備制造領域取得重大突破,實現(xiàn)串列加速器的完全自主可控。
注:串列加速器是核科學研究的關鍵設備,可用于核物理、單粒子效應、材料科學等前沿基礎研究,同時可助力半導體高能離子注入、生物醫(yī)學應用研究等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在此之前,國際上僅有兩家公司具備商品化產(chǎn)品生產(chǎn)能力。
中國原子能科學研究院表示,核物理研究所科研團隊經(jīng)過三年的技術攻關,掌握了兆伏級高壓產(chǎn)生、加速管等一系列關鍵技術,成功完成了串列加速器系統(tǒng)研制。
此次為哈爾濱工程大學研制的串列加速器系統(tǒng),包括一臺 2×1.7MV 串列加速器、一臺 2×3.0MV 串列加速器以及四個終端靶室。兩臺加速器額定端電壓分別為 1.7MV 和 3.0MV,集成了 H、He 和銫濺射負離子源,能夠提供從 H、He 到 Au 的幾乎所有離子(惰性氣體除外)。
該裝置可“一機多用、兩機合用”,以雙束注入和輻照腐蝕靶室為特色,具備“雙束輻照、高溫、腐蝕”多物理場耦合作用下材料輻照特性研究的能力,成為哈爾濱工程大學“三海一核”交叉學科建設的重要組成部分,將為我國核材料基礎研究、輻射效應評估等前沿研究提供高質量、高穩(wěn)定性的束流服務,有力支撐相關領域的創(chuàng)新突破和高質量發(fā)展。
裝置關鍵參數(shù)如下:
2X1.7MV 加速器端電壓:0.15~1.7MV,端電壓穩(wěn)定度:0.5‰
2X3.0MV 加速器端電壓:0.5~3.0MV,端電壓穩(wěn)定度:0.5‰
典型離子束流強:
??H 離子:20eμA
??He 離子:1eμA
??C 離子:10eμA
??Fe 離子:4eμA
??Cu 離子:5eμA
??Ni 離子:5eμA
??Au 離子:3eμA
高溫注入溫度:室溫~800℃
束斑尺寸:1mm~2cm
核分析功能:
??盧瑟福背散射分析
??溝道盧瑟福背散射分析
??質子激發(fā) X 熒光分析
現(xiàn)階段主要面向以下應用領域:
反應堆材料輻照效應研究
電子器件輻射效應評估
離子束分析技術應用和開發(fā)
半導體注入工藝研究
輻射計量標準研究
哈爾濱工程大學 10MV 直線電子加速器為“一機兩用”型加速器,可實現(xiàn)“電子束輻照”和“工業(yè) CT”運行方式自由切換,提供束下輻照和偏轉打靶形成 X 射線成像兩種模式,束流功率 5kW。采用柵控電子槍發(fā)射電子束,行波加速管加速電子束,偏轉磁鐵調整電子束發(fā)射方向,通過輸入微波功率或者束流負載微調實現(xiàn)行波加速管的多能量輸出。
輻照束下輸送裝置主要用于承載、輸送被照物進入輻照室,可實現(xiàn)批量貨物連續(xù)的靜態(tài)和動態(tài)輻照。該加速器裝置已正式投入運行,其加速器與電子加速器平臺均面向行業(yè)開放服務。
主要功能和參數(shù):
工業(yè)輻照
??能量:6/8/10MeV 可調
??束流功率:5kW
??掃描寬度:55cm
工業(yè) CT
??掃描模式:三代 CT / DR
??空間分辨率:1 線對 / mm
??等效鋼厚度:250mm
??工件直徑:500mm
??掃描高度:800mm
??工件最大重量:500kg
應用領域:
電子束輻射滅菌
工業(yè) CT 無損成像
輻射育種
材料改性
輻射化學
“三廢”輻射處理
中國原子能科學研究院表示,未來將持續(xù)開展新型號串列加速器開發(fā),拓展其應用領域,加強與國內外科研機構和企業(yè)的合作,為推動我國高端儀器設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻更大力量。