突破！我国自主研发成功世界首台称“神器”

12月7日至9日，中国科学院近代物理研究所迎来了低能量强流高电荷态重离子研究装置的现场验收。验收专家组经过审议，认为项目组圆满完成了计划书规定的各项任务，各项设计指标均已达到，一致决定该项目通过验收。该装置的启用预示着科学家将在原子物理、核天体物理以及核能材料等领域取得一系列开创性的研究成果。

低能量强流高电荷态重离子研究装置的核心是重离子加速器，它专门用于加速比阿尔法粒子更重的离子。随着离子加速器和加速器新技术的不断进步，离子束物理的前沿研究不断拓宽了人类对物质世界的认知，其应用技术也在众多领域得到了广泛应用。

“尽管当前国际上已有多个重离子装置在建或已投入使用，但在多学科交叉前沿基础研究以及国家需求的关键应用领域，仍缺少功能多样、小型化的低能量强流重离子加速器装置。”该项目的总指挥、中国科学院院士赵红卫指出，我国自主研发的世界首台独立运行的低能量强流高电荷态重离子加速器装置，将为核天体物理、原子物理等前沿基础研究以及核能材料研发等重要应用领域提供顶尖的实验条件。

历经约十年的不懈努力，中国科学院近代物理所的研发团队瞄准国际顶尖水平，成功将铌三锡超导磁体应用于电子回旋共振离子源，研制出了磁场和微波频率均为国际之最的超导高电荷态电子回旋共振离子源，并创造了国际电子回旋共振离子源的最高流强记录。同时，他们还成功研制出束流强度最高的连续波重离子射频四极场加速器，能够稳定加速和运行毫安量级的高电荷态重离子束。

该装置能够提供从轻到重、多种电荷态的强流重离子束和混合离子束，其束流强度高、电荷态高、离子种类多、能量范围宽，具有显著优势。装置的超导离子源研制负责人、中国科学院近代物理研究所加速器技术中心副主任孙良亭表示：“强流高电荷态重离子束是新一代强流重离子加速器的关键。我们研制的第四代高电荷态电子回旋共振离子源，其束流强度是国际同类装置最高性能的两倍以上，为下一代强流高功率重离子加速器的关键束流物理与技术问题奠定了坚实基础。”

验收专家组认为，项目组通过自主研发解决了众多技术难题，该装置运行稳定，核心设备性能处于世界领先地位。该装置的成功研制在国际强流重离子加速器低能量前端领域具有重要的引领和示范作用，对加速器高场铌三锡超导磁体的未来发展起到了重要推动作用。

借助该装置，科学家将率先在世界上开展低能量高电荷态离子碰撞实验研究，直接测量低能区恒星平稳核燃烧过程中的关键核反应截面，有望解决多年来悬而未决的核天体物理重要科学问题。同时，围绕国家新一代核能发展的迫切需求，该装置还可用于核能材料辐照损伤模拟和快速评价筛选等研究，研发出抗辐照性能优异的新型材料。