中国散裂中子源束流功率突破200千瓦

记者从散裂中子源科学中心获悉，经过近一个月束流调试，中国散裂中子源二期工程（CSNS-II）装置束流功率突破200千瓦，并于10月20日正式投入用户运行，达到一期设计束流功率的2倍。这是CSNS-II建设的重要里程碑，为实现二期500千瓦目标提供了关键验证。 为减少对用户运行影响，CSNS-II利用暑期停机窗口安装二期设备。今年暑期，项目团队完成直线加速器前端设备、全部固态调制器及快循环同步加速器第三台磁合金腔安装调试。至此，CSNS-II加速器除超导加速器外，全部设备均已完成安装。

加速器打靶束流功率图（6小时，数据采样率1次/分钟）。研究团队供图 本轮调束兼顾CSNS运行性能提升和CSNS-II功率升级路线验证。设备参数变化与空间电荷效应、束流阻抗不稳定性等叠加，增加了高功率下硬件匹配和束流损失控制难度。针对直线加速器升级改造后首次调束的RFQ、MEBT等关键区段，团队开展参数调节与束流匹配，提高直线加速器束流稳定性；围绕束流损失控制，对运行模式进行重大调整优化，解决束流集体不稳定性问题，束流密度指数超过国际同类加速器最高水平，在提升功率同时进一步降低束流损失。 CSNS中子靶站团队于9月25日完成第八号（T8）靶体安装调试，面向200千瓦工况设计新型散热方案，新增靶片温度监测与分析手段，为CSNS-II高功率靶设计提供关键试验验证；优化靶面束斑高度分布，改进靶站低温系统和水冷却系统运行工况，保障靶体系统安全稳定运行。11台中子谱仪已在暑期检修期间完成散射室、斩波器、探测器、样品环境等关键部件维护。在200千瓦束流功率下，谱仪将为用户提供更高质量中子束流、更高效测量方法和更丰富实验条件，支撑重点任务与用户课题实施。

此次调束验证了相关技术方案，检验了CSNS-II功率提升技术路线，也为后续直线加速器束流能量提升至300兆电子伏特调束积累经验。目前，CSNS-II工期近半，建设进展顺利。建安工程已于今年9月底竣工；10月15日，加速器低温系统核心装备——1千瓦级2K氦制冷机完成安装。下一步，项目团队将统筹推进设备安装、调试等工作，保障二期工程按期高质量完成。二期建成后，将大幅提升中子束流性能，拓展多学科前沿研究能力。