我国首台套商品化国产串列加速器研制成功

IT之家 4 月 26 日消息，中国原子能科学研究院今日宣布，该院为哈尔滨工程大学研制的串列加速器系统通过验收，包括国内首台套 2×1.7MV 串列加速器和 2×3MV 串列加速器研制，具有完全的自主知识产权。

据官方介绍称，这是国内首台套商品化串列加速器，标志着我国在串列加速器高端仪器设备制造领域取得重大突破，实现串列加速器的完全自主可控。

IT之家注：串列加速器是核科学研究的关键设备，可用于核物理、单粒子效应、材料科学等前沿基础研究，同时可助力半导体高能离子注入、生物医学应用研究等产业发展。在此之前，国际上仅有两家公司具备商品化产品生产能力。

中国原子能科学研究院表示，核物理研究所科研团队经过三年的技术攻关，掌握了兆伏级高压产生、加速管等一系列关键技术，成功完成了串列加速器系统研制。

此次为哈尔滨工程大学研制的串列加速器系统，包括一台 2×1.7MV 串列加速器、一台 2×3.0MV 串列加速器以及四个终端靶室。两台加速器额定端电压分别为 1.7MV 和 3.0MV，集成了 H、He 和铯溅射负离子源，能够提供从 H、He 到 Au 的几乎所有离子（惰性气体除外）。

该装置可“一机多用、两机合用”，以双束注入和辐照腐蚀靶室为特色，具备“双束辐照、高温、腐蚀”多物理场耦合作用下材料辐照特性研究的能力，成为哈尔滨工程大学“三海一核”交叉学科建设的重要组成部分，将为我国核材料基础研究、辐射效应评估等前沿研究提供高质量、高稳定性的束流服务，有力支撑相关领域的创新突破和高质量发展。

装置关键参数如下：

• 2X1.7MV 加速器端电压：0.15~1.7MV，端电压稳定度：0.5‰
• 2X3.0MV 加速器端电压：0.5~3.0MV，端电压稳定度：0.5‰
• 典型离子束流强：

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：室温~800℃
• 束斑尺寸：1mm~2cm
• 核分析功能：

卢瑟福背散射分析

沟道卢瑟福背散射分析

质子激发 X 荧光分析

现阶段主要面向以下应用领域：

• 反应堆材料辐照效应研究
• 电子器件辐射效应评估
• 离子束分析技术应用和开发
• 半导体注入工艺研究
• 辐射计量标准研究

哈尔滨工程大学 10MV 直线电子加速器为“一机两用”型加速器，可实现“电子束辐照”和“工业 CT”运行方式自由切换，提供束下辐照和偏转打靶形成 X 射线成像两种模式，束流功率 5kW。采用栅控电子枪发射电子束，行波加速管加速电子束，偏转磁铁调整电子束发射方向，通过输入微波功率或者束流负载微调实现行波加速管的多能量输出。

辐照束下输送装置主要用于承载、输送被照物进入辐照室，可实现批量货物连续的静态和动态辐照。该加速器装置已正式投入运行，其加速器与电子加速器平台均面向行业开放服务。

主要功能和参数：

• 工业辐照

能量：6/8/10MeV 可调

束流功率：5kW

扫描宽度：55cm

• 工业 CT

扫描模式：三代 CT / DR

空间分辨率：1 线对 / mm

等效钢厚度：250mm

工件直径：500mm

扫描高度：800mm

工件最大重量：500kg

应用领域：

• 电子束辐射灭菌
• 工业 CT 无损成像
• 辐射育种
• 材料改性
• 辐射化学
• “三废”辐射处理

中国原子能科学研究院表示，未来将持续开展新型号串列加速器开发，拓展其应用领域，加强与国内外科研机构和企业的合作，为推动我国高端仪器设备产业发展贡献更大力量。