科技日報合肥9月21日電 （記者洪敬譜 通訊員石鈺）記者21日從安徽大學獲悉，由中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場科學中心學術(shù)主任、該校強光磁科學中心首席科學家匡光力研究員領(lǐng)銜的團隊，在“強光磁試驗裝置”核心系統(tǒng)研制中取得突破性進展。研究團隊成功完成裝置紅外自由電子激光核心組件“微波功率源系統(tǒng)”的測試與老練實驗，實現(xiàn)32兆瓦微波功率12小時穩(wěn)定輸出，為裝置總裝研制邁出關(guān)鍵一步，也為其全面建成筑牢技術(shù)根基。
據(jù)介紹，安徽大學“強光磁試驗裝置”是國內(nèi)首個將自由電子激光、強磁場和極低溫環(huán)境集成的高端科研平臺，致力于新型電子材料，尤其是低功耗材料的前沿探索，并為能源、生物、醫(yī)藥健康等多學科交叉研究提供關(guān)鍵支撐。該裝備建成后，將顯著提升我國在極端條件下材料科學研究能力，助力相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)攻關(guān)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動我國在量子材料、能源科學等領(lǐng)域的原始創(chuàng)新，同時為產(chǎn)業(yè)升級提供關(guān)鍵實驗支撐。
作為支撐紅外自由電子激光系統(tǒng)運行的“心臟”，微波功率源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精密、組件復雜，核心器件包含大功率速調(diào)管、高壓脈沖調(diào)制器、高功率波導、固態(tài)放大組件等關(guān)鍵設備。同時，該系統(tǒng)與真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、機器保護系統(tǒng)及中央控制EPICS系統(tǒng)深度協(xié)同，共同為電子束流加速構(gòu)建功能完備、性能可靠的“動力源”。
在研制過程中，面對實驗中技術(shù)挑戰(zhàn)，安徽大學強光磁科學中心科研人員組成攻堅團隊，成功解決了微波功率源系統(tǒng)電磁兼容、參數(shù)匹配、高壓打火保護等多項關(guān)鍵技術(shù)難題。9月10日，該系統(tǒng)迎來關(guān)鍵考驗——連續(xù)12小時滿功率拷機實驗。最終，系統(tǒng)不僅實現(xiàn)穩(wěn)定輸出32兆瓦微波功率，還超出物理設計預期目標，完全滿足直線加速器運行需求。