我國研制出10MeV小型回旋加速器

　　由中國原子能科學(xué)研究院研制成功的我國首臺強(qiáng)流回旋加速器綜合試驗裝置，12月27日在北京通過了由國防科工局主持的技術(shù)成果鑒定。該回旋加速器的設(shè)計能量為10MeV，裝置可加速負(fù)氫離子、剝離引出10MeV質(zhì)子束，內(nèi)靶流強(qiáng)達(dá)到430μA。該裝置將成為我國PET小型回旋加速器研制的一個新起點；其關(guān)鍵技術(shù)還將為完成100MeV強(qiáng)流回旋加速器的建造任務(wù)提供技術(shù)保障。

　　據(jù)了解，項目的研究得到了國防科工局國防基礎(chǔ)和核能開發(fā)、國家自然科學(xué)基金委員會國家杰出青年基金，以及國家重點工程“串列加速器升級工程”試驗驗證等的支持。該裝置由多峰負(fù)氫離子源、軸向注入系統(tǒng)、中心區(qū)、主磁鐵與主線圈、高頻諧振腔、剝離引出系統(tǒng)等主體設(shè)備以及配套的高頻功率源、電源與配電系統(tǒng)等組成。其創(chuàng)新點包括強(qiáng)磁場聚焦、變加速間隙、諧振腔置于深谷區(qū)、結(jié)構(gòu)緊湊、外部離子源、加速負(fù)氫離子、剝離引出質(zhì)子、引出效率高、束流強(qiáng)度高等。

　　11月25日的專家組測試結(jié)果顯示，內(nèi)靶束流達(dá)到432μA，束流在400μA狀態(tài)下，整機(jī)通過8個小時連續(xù)性考驗；在64%高頻占空比條件下外靶束流達(dá)到230μA，束流引出效率達(dá)到了。

　　中國原子能科學(xué)研究院是我國回旋加速器技術(shù)的發(fā)源地，10MeV小型強(qiáng)流回旋加速器的研制成功，為我國小型回旋加速器的批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

　　中國原子能科學(xué)研究院通過10MeV小型回旋加速器的研制，掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的若干強(qiáng)流回旋加速器核心技術(shù)。在強(qiáng)流負(fù)氫離子源理論和技術(shù)研究方面，研制成功一臺10mA、30keV強(qiáng)流負(fù)氫離子源；在強(qiáng)流束注入理論研究方面，重點開展了強(qiáng)流負(fù)氫束在空間電荷效應(yīng)影響下的注入效率等研究；在強(qiáng)流束加速理論方面，開展了強(qiáng)流負(fù)氫束在磁場下的強(qiáng)流束流動力學(xué)理論等研究；在強(qiáng)流束引出技術(shù)方面，重點開展剝離引出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計等研究，并在高頻系統(tǒng)理論和關(guān)鍵技術(shù)方面取得多項突破性進(jìn)展。

　　專家介紹說，該裝置既是一臺強(qiáng)流回旋加速器的綜合技術(shù)試驗臺架，也可用于試驗在建工程100MeV回旋加速器的關(guān)鍵設(shè)計和長遠(yuǎn)的強(qiáng)流加速器技術(shù)研究。作為一個小型的回旋加速器，將成為我國用于惡性腫瘤、心腦疾病診斷的PET小型回旋加速器研制的一個新起點；本項目研究掌握的關(guān)鍵技術(shù)還將帶動mA量級強(qiáng)流回旋加速器的研發(fā)和在國家安全領(lǐng)域中的應(yīng)用，推動20～30MeV醫(yī)用同位素生產(chǎn)回旋加速器和230MeV質(zhì)子治療回旋加速器整機(jī)的研制工作，并為完成100MeV強(qiáng)流回旋加速器的建造任務(wù)提供了技術(shù)保障。

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