哈工程成功研制国内首套双束串列加速器系统

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近日，哈尔滨工程大学核学院传来消息，该校在“三海一核”交叉学科建设项目的支持下，委托中国原子能科学研究院成功研制出国内首套2×1.7MV串列加速器和2×3MV串列加速器。这一成果标志着我国在相关领域的自主研发能力迈上了新台阶，具备了完全自主知识产权。
据项目负责人介绍，这两台加速器的额定端电压分别为1.7MV和3.0MV，配备了H、He及铯溅射负离子源，可提供从H、He到Au的几乎所有离子（惰性气体除外）。装置设计独特，具有“一机多用”和“两机合用”的功能，能够实现双束注入和辐照腐蚀靶室的功能结合，支持在“双束辐照+高温+腐蚀”多物理场耦合作用下开展材料辐照特性的研究。此外，装置还配备了核分析靶室，可用于（沟道）卢瑟福背散射分析和质子激发X荧光分析等技术。
据悉，这两套加速器系统已于2024年底完成了首次出束试验，各项性能指标均达到设计要求，即将正式投入运行。该系统的建成将为我国核材料基础研究、辐射效应评估等前沿领域提供高质量、高稳定性的束流服务，推动相关领域的技术创新与高质量发展。
目前，该装置主要面向以下几个应用领域展开工作：反应堆材料辐照效应研究、电子器件辐射效应评估、离子束分析技术的应用与开发、半导体注入工艺研究以及辐射计量标准研究。
以下是装置的关键参数：
- 2×1.7MV加速器端电压范围为0.15~1.7MV，端电压稳定度为0.5‰；
- 2×3.0MV加速器端电压范围为0.5~3.0MV，端电压稳定度同样为0.5‰；
- 典型离子束流强分别为：H离子20eμA、He离子1eμA、C离子10eμA、Fe离子4eμA、Cu离子5eμA、Ni离子5eμA、Au离子3eμA；
- 高温注入温度范围为室温至800℃；
- 束斑尺寸范围为1mm至2cm；
- 核分析功能涵盖卢瑟福背散射分析、沟道卢瑟福背散射分析及质子激发X荧光分析。
这一成果不仅为我国相关领域的科学研究提供了强有力的支持，同时也展现了哈尔滨工程大学在核科学领域的技术水平与创新能力。