我国大科学装置又一关键设备性能实现国际领先

——作者：倪思洁 来源：中国科学报

6月5日，我国首台高品质因数1.3 GHz超导加速模组通过专家评审。该模组是大科学装置的关键技术设备之一。专家组指出，该模组在国际上率先实现了中温退火高品质因数超导腔模组技术路线，具有完全自主知识产权，性能处于国际领先水平，使我国高品质因数超导加速器技术走在了国际前沿。

目前，我国正在建设及规划中的多个重大科技基础设施，如上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）、深圳中能高重复频率X射线自由电子激光装置（S3FEL）、未来高能环形正负电子对撞机（CEPC）等，都需要大量的高品质因数1.3 GHz超导加速模组。

中国科学院高能物理研究所研究员潘卫民介绍，该模组是当前国际先进加速器技术竞争的制高点，是我国和国际上多个大科学工程的关键核心设备，技术极为复杂、造价高昂，属于“要不来、买不来、讨不来”的技术，是加速器领域的国之重器。攻克这一关键核心技术并实现国产化，有助于我国在关键领域实现新时代高水平科技自立自强，否则将造成加速器造价和运行费用大幅上涨，或者不得不花大价钱购买国外的产品和部件。

专家组评审认为，该模组的成功研制，标志着中温退火工艺稳定可靠、易于实现，可作为未来高品质因数超导加速器的主要技术路线，为我国建设国际领先的连续波电子加速器完成了高品质因数超导腔及模组关键技术和样机验证，具有重大的实际意义和广阔的应用前景。

专家组同时指出，该模组性能满足了大连先进光源（DALS）的超导加速模组设计要求，也超过了美国直线相干光源二期项目（LCLS-II）及其能量升级项目（LCLS-II-HE）的超导加速模组设计指标（此为国际目前最高设计指标），超导腔平均品质因数优于LCLS-II-HE的掺氮工艺批量超导加速模组性能。

据悉，该项目由中国科学院高能所项目团队历时三年研制、总装、调试完成。继2020年在国际上首次改进中温退火工艺，并成功实现1.3 GHz 9-cell超导腔的中温退火工艺之后，为满足国家战略需求，坚持自主创新，项目团队瞄准国际最高水平全力攻坚，实现了比掺氮工艺更为先进的中温退火高品质因数超导腔模组技术路线，创造了超导加速器品质因数的世界纪录，满足了我国相关大科学工程的迫切需求。

1.3 GHz 9-cell超导加速模组总装。中国科学院高能所供图