20、用于核废料蠟变处理的325MHz超导质子直线加速器装置的研究
发布时间：2020-09-10
信息来源：北京市科学技术委员会网站
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该成果属于粒子加速器工程技术领域。核裂变能是解决未来能源供应、保障经济社会可持续发展的战略选择，加大核能开发利用的关键障宿是由此带来的核度料处理问题，这是我国乃至国际核能界无法回避的重大问题。要实现核裂变能可持续发展，乏燃料的处理是我国乃至国际核能界无法回避的重大问题，也是尚未解决的世界性难题。成果开展了国际上首台用于核废料嬉变处理的325MHz超导直线驱动加速器的研究，在关键技术以及系统集成上取得了多项突破。主要创新如下：
1.建成了国际上首台基于Spoke超导腔的毫安级连续波10MeV超导质子直线加速器，形成了强流超导直线加速器的系统设计理念和调试方法。
2.研制了国际上第一台超低8的抡辐型超导腔及辅助的调谐、控制系统，形成一套完整的设计、加工、表面处理、垂直测试、清洗等的规范和流程。
3.攻克了高功率输入耦合器研发中的多项关键工艺技术难点，形成了一套完整的耦合器设计方法、流程、加工工艺技术路线以及完整的耦合器清洗、烘烤、和高功率老练测试的流程和规范。
4.研制了国内第一台325MHz连续波RFQ,平均质子束功率32kW,是目前世界上在运行的平均束流功率最高的RFQ加速器。
5.研发成功了目前国内最高连续波功率-150kW的全固态发射机，替代大型设备逬口。
该成果获授权专利9项，发表SCI论文26篇。成果验证了ADS驱动加速器中低能段采用超导技术的可能性以及ADS驱动加速器中低能段采用325MHz超导Spoke腔型的可行性，填补了国际上在运行的强流加速器中能段没有超导结构的空白，使得强流连续波高功率直线加速器的实现成为可能。对我国在先逬加速器技术领域的技术积累，参与国际上超导加速器领域的高深度研究和合作，提高中国在高科技领域的国际地位具有重要意义。
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