自由电子激光装置和反质子加速器研究取得进展

2010-8-11 08:12 来源: 科技部
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  欧洲自由电子激光装置(EXFEL)及反质子和离子研究装置(FAIR)是德国牵头组织的两个国际合作重大科学装置,我国参与了其中部分探测器研制、低温系统研究、高性能波荡器研制、超导材料及特殊材料研究等,主要目的是跟踪国际物理学最前沿的发展趋势、开展相关关键技术研究、锻炼科研队伍、提高基础研究水平。

  973计划项目“自由电子激光装置和反质子加速器重大基础研究”自立项以来,在FAIR加速器相关科学问题研究、大型实验探测器研究,EXFEL高性能超长波荡器系统物理及关键技术研究、大型恒温器关键技术研究、超导加速器用超导腔以及大晶粒高纯铌片的研制等方面取得多项重要进展。例如:在反质子加速器重大基础研究方面,完成了大型室温和超导二极磁铁样机的研制,并通过了国内外专家测试,同时完成了非烘烤超高实验真空样机研制和测试,主要性能达到或超过了设计指标,达到国际先进水平;在高性能超长波荡器系统物理及关键技术研究方面,我国研究人员参加了德国组织的波荡器系统总体设计、组织开展样机研究及磁测实验,了解并逐步掌握了高性能波荡器涉及的理论和关键技术;在大型恒温器关键技术研究方面,对最关键的漏热和支撑部件进行专门研究,在液氮冷激、压力、真空、漏率等环节攻克了一系列难关,成功研制出高质量,符合和优于国际标准的EXFEL恒温器样机,样机在零下271度低温实验下,各项指标均优于设计标准,并已经被德国成功应用在其试验装置上,为今后国内各种大型恒温器的研制奠定了研究基础;在超导腔相关的研究方面,研制出了用于超导加速腔的大晶粒高纯高性能的铌片,各项性能指标均能满足要求,并已研制出低电阻玻璃和高计数率MRPC样机。在超导加速器用大晶粒高纯铌片的研制、大晶粒9-CELL超导腔的研制和物理性能研究方面取得重要进展,材料性能达到国际先进水平,东方钽业已列入EXFEL供应商名单;在STAR-TOF MRPC探测器的生产方面,成功研制并批量生产了MRPC探测器,产品合格率超过95%,已提供RHIC-STAR使用。此外,在加速器设计思想、新材料和特殊材料性能探索和使用方面也取得了多项成果。

  该项目由中国科学院高能物理所姜晓明研究员为首席科学家,近代物理所、北京大学、清华大学、东方钽业集团等研究单位参加。8月6-7日,项目年会在宁夏银川举行,陈佳洱、王乃彦、陈和生、张焕乔、方守贤、陈森玉、何季麟等来自国内高能物理、加速器和特殊材料研究的专家,科技部基础研究司、中科院基础局负责人参加了会议。