專家組聽取了項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張?zhí)炀糇鞯捻?xiàng)目情況詳細(xì)匯報(bào)。經(jīng)質(zhì)詢、討論，專家組形成了鑒定意見，并一致同意該項(xiàng)目通過科技成果鑒定。與會(huì)專家認(rèn)為，北京放射性核束加速器是我國核科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)開展基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的重要平臺，是目前我國唯一基于在線同位素分離 (ISOL)的放射性核束設(shè)施，是繼歐洲ISOLDE、美洲ISAC等裝置之后國際上為數(shù)不多的高分辨ISOL裝置;突破了100MeV強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器、高分辨同位素分離器和超導(dǎo)重離子直線增能器的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自主設(shè)計(jì)和自主建造，形成了一器多用、兩器并用、多器合用、多領(lǐng)域、多學(xué)科的科學(xué)研究平臺。該項(xiàng)目在國際上首次研制成功緊湊結(jié)構(gòu)的100MeV強(qiáng)流回旋加速器，突破了能量70MeV以上回旋加速器均采用分離扇或螺旋扇磁極的設(shè)計(jì)思路;獲得了國際上緊湊型回旋加速器靶上最高束流功率并實(shí)現(xiàn)了最大的流強(qiáng)供束范圍;突破了強(qiáng)流高亮度負(fù)氫離子源、中心區(qū)6D相空間匹配、功率高頻系統(tǒng)的低電平高穩(wěn)定度智能化控制、低流強(qiáng)束精確注入控制、引出軌道束流光學(xué)匹配、低溫大抽速真空等核心技術(shù)，在束流線末端的束流收集器上，最高獲得了52kW的靶上束流功率，加速-引出束流損失<1%;并實(shí)現(xiàn)了從10pA到數(shù)百µA共計(jì)7個(gè)量級跨度的流強(qiáng)供束范圍，低流強(qiáng)束穩(wěn)定度好于1%，在照射野為4.5×4.5cm²范圍內(nèi)均勻性好于93%;引出束流的能量從75MeV到100MeV連續(xù)可調(diào)，滿足了不同領(lǐng)域應(yīng)用對束流能量、流強(qiáng)的不同需求;解決了放射性核束裝置的ISOL高分辨系統(tǒng)消能散關(guān)鍵技術(shù)問題，獲得了大動(dòng)態(tài)磁場范圍、寬均勻區(qū)、高均勻度磁場;自主研發(fā)了ISOL多極透鏡電源，并采用分段校正方法，實(shí)現(xiàn)了透鏡電源寬范圍正負(fù)雙路同時(shí)輸出的十萬分之一高對稱性和千分之一的高穩(wěn)定性，使ISOL質(zhì)量分析系統(tǒng)的分辨率達(dá)到24460。
北京放射性核束加速器自主研發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目布局圖
該項(xiàng)目是原子能院四大科技創(chuàng)新平臺之一，總投資36650萬元，主要建設(shè)內(nèi)容是在原子能院HI-13串列加速器的前端新建一臺100MeV、200μA強(qiáng)流回旋加速器，一臺質(zhì)量分辨率為20000的在線同位素分離器;后端新建一臺能量增益為2MeV/q的重離子超導(dǎo)直線增能器。該項(xiàng)目于2016年10月通過國防科技工業(yè)局驗(yàn)收，其關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備完全自主可控。它的建成填補(bǔ)了我國高強(qiáng)度、高純度放射性核束設(shè)施領(lǐng)域空白，技術(shù)上具有重大自主創(chuàng)新，擁有多項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán)，申請專利70余項(xiàng)，授權(quán)40余項(xiàng)，制定了2項(xiàng)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，1項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)已立項(xiàng)，發(fā)表文章、專著220余篇。該項(xiàng)目研制的緊湊型強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器的能量、加速引出效率、靶上束流功率和在線同位素分離器的分辨率等主要性能指標(biāo)，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，已經(jīng)用于空間電離輻射環(huán)境下單粒子效應(yīng)、空間質(zhì)子探測器標(biāo)定、星用CCD圖像傳感器、放射性核束衰變與反應(yīng)研究、核數(shù)據(jù)測量等核物理基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。(文/魏素敏 圖/張燕生)
