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全球首台无液氦铌三锡薄膜射频超导电子加速器落地! 咱们平时听说的超导加速器,大

全球首台无液氦铌三锡薄膜射频超导电子加速器落地!

咱们平时听说的超导加速器,大多离不开液氦帮忙降温。液氦就像是一个特别娇气又贵的“超级冰袋”,制备、运输、保存都很麻烦,就像你跑长途,时时刻刻都得盯着一罐容易挥发的特制冷却液,稍微出点问题,整套设备就直接“罢工”。

2026 年 11 月 10 日,由中国科学院近代物理研究所联合先进能源科学与技术广东省实验室也就是东江实验室组成的科研团队,对外正式对外公布了这台新装置,相关消息也由中新社等权威媒体同步报道。

这台机器是全世界第一台无液氦铌三锡薄膜射频超导电子加速器,还成功稳住束流、实现持续载束运行。它不用再依靠传统液氦制冷,改用别的制冷方案,腔体可以在 10 K(约零下263摄氏度)的低温环境下稳定工作,最高能量能够达到 4.6 兆电子伏特,平均宏脉冲束流强度超过 100 毫安。放到国际上来对比,过去同类超导加速器基本逃不开液氦这套制冷方案,很多样机还停留在试验测试阶段,很难长时间稳定带束运行。国内核学会给出的鉴定结果是,这套成果在铌三锡超导加速器领域整体处于国际先进水平,部分技术达到国际领先。

这项技术用处可不小。在粒子辐照实验里面,它可以持续输出稳定粒子束,用来测试各类新材料耐不耐辐射;在特种材料改性场景,不用频繁更换制冷耗材,设备可以长时间连续开工;以后搬到各类科研基地,也不用配套一整套复杂的液氦供给系统,大大降低大型超导加速器日常维护的难度和运行门槛,给下一代紧凑型超导加速器铺好了全新的技术路子。

图注:国际首台无液氦铌三锡薄膜射频超导电子加速器实物装置实拍,图源:中国科学院近代物理研究所 / 中新社。