中國「超級顯微鏡」設備國產化率超過90％

來源：內容來自中青在線，謝謝。

我國迄今單項投資規模最大的國家重大科技基礎設施——中國散裂中子源終於建成。3月25日，該裝置通過了中國科學院組織的工藝鑒定和驗收，成為我國第一台、世界第四台脈衝型散裂中子源，填補了國內脈衝中子應用領域的空白。

「散裂中子源」通俗來說就是一個用中子散射來了解微觀世界的工具，因此被形象地稱作「超級顯微鏡」，是研究物質微觀結構的「國之重器」。

中國散裂中子源工程總指揮、中國科學院院士陳和生說，很多人使用光學顯微鏡去觀察肉眼無法直接看到的細胞和細菌，而中子探測的世界更為微觀，用中子照相的方法，能夠觀測一滴水是如何從一株植物的根部運輸到枝葉上的。藉此可以用於治療癌症、檢測飛機高鐵安全性等。

不過，要產生中子這個比原子還小的粒子並不容易。按照陳和生的說法，需要將質子加速到16億電子伏特——相當於0.9倍光速，把質子束當成「子彈」，去轟擊原子係數很高的重金屬靶，金屬靶的原子核被撞擊出質子和中子後，科學家才能通過特殊的裝置來「收集」中子。

在這個過程中，質子加速是一大核心技術，而將質子加速到16億電子伏特的關鍵就在於一個名為射頻功率源的系統，後者因此被稱作「超級顯微鏡」的「動力心臟」。中國散裂中子源通過驗收時，由中國航天科工二院23所提供的近50台套功率源設備同樣全部達到驗收指標。

事實上，因為射頻功率源系統中很多關鍵設備尚無國產先例，加上可靠性要求極高，這些年，不少廠家望而卻步或鎩羽而歸。中國散裂中子源加速器部經理傅世年說，航天科工二院23所是散裂中子源項目從開始堅持到最後的唯一一家關鍵設備配套商，啃下了加速器里80%的硬骨頭。

時任射頻功率源系統工程技術負責人、航天科工二院資產運營部部長肖海潮表示，23所下屬航天廣通的科研人員，用了整整10年才拿下整個射頻功率源系統。他們研製出國內首套200MHz以上大功率四極管功率源、國內首套應用於加速器系統的數字低電平系統——這些都是「填補空白」。

其中，低電平系統負責人王志宇帶領的研製團隊，幾乎從一張白紙開始，完成了國內第一套用於加速器裝置的數字化高頻低電平控制系統，在此基礎上,又衍生成了全數字型、全模擬型、數模混合型等系列化低電平產品線，在國內獨佔鰲頭。

不僅如此，整個「動力心臟」團隊還是在和國際「賽跑」。

以其中的325MHz電子管高頻功率源項目為例，該項目負責人姜勇說，這一項目所要求的核心指標全部高於國外同類型功率源，即便是國外實驗室和外方廠家也沒有類似經驗，「可以說越過這道坎就是世界領先」。整個產品在研究所內研發就用了3年，成品配合加速器又調試了4年。

在中國散裂中子源驗收的當天，陳和生提到，整個設備國產化率超過90％，顯著提升了我國在磁鐵、電源、探測器及電子學等領域相關產業技術水平和自主創新能力，使我國在強流質子加速器和中子散射領域實現了重大跨越，技術和綜合性能進入國際同類裝置先進行列。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！