中国原子能科学研究院近日传来振奋人心的消息，该研究院成功为哈尔滨工程大学定制了一套先进的串列加速器系统，并已顺利通过验收。这一系统包含两台国内首屈一指的串列加速器，分别是2×1.7MV和2×3MV型号，且完全拥有自主知识产权。
作为国内首套商品化的串列加速器，这一成果标志着我国在高端核科学仪器制造领域取得了重大进展，彻底打破了国际技术壁垒，实现了自主可控。此前，全球仅有两家公司具备此类产品的生产能力。
串列加速器被誉为核科学研究的“心脏”，广泛应用于核物理、单粒子效应、材料科学等基础研究领域，并对半导体高能离子注入、生物医学应用等产业发展具有重要推动作用。中国原子能科学研究院科研团队历经三年刻苦攻关，攻克了兆伏级高压产生、加速管等一系列关键技术难题，最终成功研制出这一系统。
此次为哈尔滨工程大学量身定制的串列加速器系统，包含两台加速器及四个终端靶室。其中，2×1.7MV和2×3.0MV加速器分别能提供最高1.7MV和3.0MV的端电压，集成了多种负离子源，能够涵盖从H、He到Au的几乎所有离子种类（惰性气体除外）。
该系统的独特之处在于“一机多用、两机合用”，特别设计了双束注入和辐照腐蚀靶室，能够在“双束辐照、高温、腐蚀”等多物理场耦合作用下研究材料的辐照特性。这一系统已成为哈尔滨工程大学“三海一核”交叉学科建设的关键一环，将为我国核材料基础研究、辐射效应评估等领域提供高质量的束流服务，助力相关领域的创新突破。
以下是该串列加速器系统的关键参数：2×1.7MV加速器端电压范围为0.15~1.7MV，稳定度高达0.5‰；2×3.0MV加速器端电压范围为0.5~3.0MV，同样具备0.5‰的稳定度。典型离子束流强涵盖从H离子到Au离子的多个种类，且具备室温至800℃的高温注入能力和1mm至2cm的束斑尺寸。
该系统还具备强大的核分析功能，包括卢瑟福背散射分析、沟道卢瑟福背散射分析和质子激发X荧光分析等。目前，该系统主要应用于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开发、半导体注入工艺研究以及辐射计量标准研究等领域。
哈尔滨工程大学还拥有一台10MV直线电子加速器，该加速器具备“电子束辐照”和“工业CT”两种运行模式，可自由切换。其束流功率达到5kW，通过栅控电子枪发射电子束，行波加速管加速，偏转磁铁调整方向，实现多能量输出。该加速器已正式投入运行，为行业提供开放服务。
该电子加速器的主要功能和参数包括：能量可调范围为6/8/10MeV，束流功率为5kW，扫描宽度为55cm。在工业CT模式下，具备三代CT/DR扫描模式，空间分辨率为1线对/mm，等效钢厚度为250mm，工件直径为500mm，扫描高度为800mm，最大工件重量为500kg。其应用领域涵盖电子束辐射灭菌、工业CT无损成像、辐射育种、材料改性、辐射化学以及“三废”辐射处理等。
中国原子能科学研究院表示，未来将继续致力于新型号串列加速器的研发，不断拓展其应用领域，并积极寻求与国内外科研机构和企业的合作，共同推动我国高端仪器设备产业的繁荣发展。
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