人民网北京12月11日电 (记者赵竹青)记者从中国科学院(yuàn)获悉，12月7日至9日，国家自然科学基金委员会组织专家在中国科学院(yuàn)近代物(wù)理研究所对国家重(zhòng)大科研仪器研制项目“低(dī)能量强流高电荷态重(zhòng)离子研究装置”进行了現(xiàn)场验收。验收专家组认为项目组完成了计划书规定的各项任务，达到了设计指标，一致同意该项目通过结题验收。
重(zhòng)离子加(jiā)速器是指用来加(jiā)速比阿尔法粒子重(zhòng)的离子的装置。依托不断升级换代的离子加(jiā)速器和不断发展的加(jiā)速器新(xīn)技术，离子束物(wù)理前沿研究持续深化着人们对物(wù)质世界的认知，其应用技术也被广泛应用于不同领域。
该项目总负责人、中国科学院(yuàn)院(yuàn)士赵红卫介绍：“当前国际上虽有多个重(zhòng)离子装置在建或已建成，但在多学科交叉前沿基础研究领域和国家需求的重(zhòng)要应用领域仍缺乏多功能、小型化的低(dī)能量强流重(zhòng)离子加(jiā)速器装置。我们自主研发成功世界首台独立运行的低(dī)能量强流高电荷态重(zhòng)离子加(jiā)速器装置，可为核天体物(wù)理、原(yuán)子物(wù)理等前沿基础研究和核能材料研发等重(zhòng)要应用提供先进的實(shí)验条件。”
该装置由45吉赫兹超导高电荷态电子回旋共振(ECR)离子源、高压平(píng)台、强流多电荷态束流分析(xī)和制备系统、连续波新(xīn)型射频四极场(RFQ )重(zhòng)离子加(jiā)速器、中能束流传输线、束流诊断系统和辅助配套等子系统组成。该装置可提供从轻到重(zhòng)多种电荷态的强流重(zhòng)离子束和混合离子束，提供的束流具有强度高、电荷态高、离子种类多、能量变化范围宽等诸多优势。
自项目立项以来，近代物(wù)理所装置研发團(tuán)队历时约10年时间瞄准国际最高水平(píng)全力攻坚，抢占强流高电荷态重(zhòng)离子束产生和低(dī)能量加(jiā)速的国际制高点，首次将铌三锡超导磁体应用于电子回旋共振离子源，研制成功国际上磁场和微波频率(lǜ)最高的超导高电荷态电子回旋共振离子源，创造了国际上电子回旋共振离子源的最高流强纪录。同时，成功研制出目前国际上束流强度最高的连续波重(zhòng)离子射频四极场加(jiā)速器，可實(shí)現(xiàn)毫安量级高电荷态重(zhòng)离子束的加(jiā)速和稳定运行。
该装置超导离子源研制负责人、中国科学院(yuàn)近代物(wù)理研究所加(jiā)速器技术中心副主任孙良亭介绍：“强流高电荷态重(zhòng)离子束的产生是满足新(xīn)一代强流重(zhòng)离子加(jiā)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可产生相(xiāng)当于国际上其他(tā)實(shí)验室同类装置最高性能2倍以上的束流强度，为解决下一代强流高功率(lǜ)重(zhòng)离子加(jiā)速器关键束流物(wù)理与技术问题奠定了坚實(shí)的基础。”
验收专家组认为，项目组自主研发解决了一系列技术瓶頸(jǐng)问题，该装置运行稳定，其核心设备总体性能处于世界领先水平(píng)。该装置的成功研制对国际上强流重(zhòng)离子加(jiā)速器低(dī)能量前端具有重(zhòng)要的引领和示范作用，对加(jiā)速器高场铌三锡超导磁体未来发展具有重(zhòng)要的推动作用。
该装置运行后，科学家们有望在原(yuán)子物(wù)理、核天体物(wù)理和核能材料等领域产生一批突破性的研究成果。如可在世界上率(lǜ)先开展低(dī)能量高电荷态离子碰撞實(shí)验研究，在低(dī)能区对恒星平(píng)稳核燃烧过程的一些关键核反应截面进行直接测量，从而(ér)有望解决一些国际上多年来悬而(ér)未决的核天体物(wù)理重(zhòng)要科学问题。围绕国家新(xīn)一代核能发展的迫切需求，利用该装置还可开展核能材料辐照损伤模拟和快速评价筛选等研究，研发抗辐照性能优异的新(xīn)型材料。
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