國家科技重大進(jìn)展：強(qiáng)流重離子加速器裝置（HIAF）常溫前端調(diào)試成功

近日，中國科學(xué)院近代物理研究所宣布，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——強(qiáng)流重離子加速器裝置（HIAF）取得關(guān)鍵性進(jìn)展。該項(xiàng)目的常溫前端已成功完成調(diào)試，并順利出束，標(biāo)志著其能量和流強(qiáng)均已達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

此次常溫前端的調(diào)試成功，不僅代表了HIAF項(xiàng)目在加速器裝置裝配階段取得了重要突破，更意味著該項(xiàng)目已逐步由裝配階段過渡到系統(tǒng)級(jí)聯(lián)調(diào)階段，為后續(xù)的科研工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

重離子加速器在科研領(lǐng)域具有重要地位，它能夠加速比α粒子更重的離子至極高速度，形成重離子束，進(jìn)而開展深入的重離子物理研究。HIAF作為這一領(lǐng)域的重要裝置，其建設(shè)進(jìn)展備受關(guān)注。

據(jù)了解，HIAF直線加速器注入器由常溫前端與超導(dǎo)直線加速器兩大部分構(gòu)成。常溫前端部分尤為復(fù)雜，它集成了多個(gè)子系統(tǒng)，包括強(qiáng)流高電荷態(tài)ECR離子源、低能束運(yùn)線、射頻四極加速器（RFQ）以及中能量束流傳輸線（MEBT）等。

在調(diào)試過程中，科研團(tuán)隊(duì)采用了18 GHz高性能ECR離子源和81.25 MHz連續(xù)波四翼結(jié)構(gòu)RFQ，這套系統(tǒng)能夠產(chǎn)生、制備從氫到鈾的強(qiáng)流高電荷態(tài)離子束，并進(jìn)行低能段預(yù)加速。測試結(jié)果顯示，該系統(tǒng)成功引出了0.8 MeV/u能量的高品質(zhì)強(qiáng)流高電荷態(tài)離子束，為后續(xù)的增強(qiáng)器注入提供了關(guān)鍵束流條件。

通過采用16O6+離子束進(jìn)行測試，離子源產(chǎn)生的束流在經(jīng)過RFQ加速后，在MEBT段進(jìn)行了精確的束流診斷。現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)表明，約100 eμA的16O6+束流在RFQ中的傳輸效率高達(dá)98%以上，加速效率也超過了87%，最終引出的束流能量穩(wěn)定在0.804 MeV/u，完全符合設(shè)計(jì)預(yù)期。