2024年3月4日,中國(guó)散裂中子源 (CSNS)打靶束流功率達(dá)到160kW并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供束運(yùn)行,超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)60%。
為了順利提高打靶束流功率,CSNS加速器團(tuán)隊(duì)在上一輪裝置運(yùn)行間隙提前部署并完成了大量機(jī)器研究和物理模擬工作,并在春節(jié)停機(jī)期間安裝了新增的磁合金加載腔和動(dòng)量準(zhǔn)直器。2024年2月18日起,經(jīng)過(guò)兩周緊張的束流調(diào)試,CSNS加速器束流功率達(dá)到160kW,比上一輪運(yùn)行提高20kW。
束流損失控制是強(qiáng)流質(zhì)子加速器穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,其中空間電荷效應(yīng)和束流不穩(wěn)定性引起的束流損失是限制加速器束流功率的最重要因素。在僅有的兩周束流調(diào)試時(shí)間內(nèi),CSNS加速器團(tuán)隊(duì)高效地完成了春節(jié)新增設(shè)備的在線(xiàn)調(diào)試,并通過(guò)直線(xiàn)加速器增大束流脈寬,快循環(huán)同步加速器工作點(diǎn)、注入涂抹、束流不穩(wěn)定性抑制、軌道校正、縱向動(dòng)力學(xué)等迭代優(yōu)化,有效控制了高功率下的束流發(fā)射度增長(zhǎng)和損失,實(shí)現(xiàn)了160kW束流功率下的穩(wěn)定運(yùn)行,束流損失水平好于上一輪140kW運(yùn)行。
CSNS實(shí)現(xiàn)160kW打靶束流功率并穩(wěn)定運(yùn)行,不僅縮短了用戶(hù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間,提高了裝置使用效率,也驗(yàn)證了CSNS-II束流功率提升的關(guān)鍵技術(shù)路線(xiàn),為CSNS-II工程建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
24小時(shí)加速器打靶功率圖