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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】質(zhì)子位移損傷效應(yīng)模擬試驗(yàn)裝置建成出束
質(zhì)子位移損傷效應(yīng)模擬試驗(yàn)裝置——60MeV質(zhì)子加速器全景圖。受訪者供圖
本報(bào)訊(見習(xí)記者葉滿山 記者趙廣立)近日,我國(guó)自主研發(fā)的質(zhì)子位移損傷效應(yīng)模擬試驗(yàn)裝置(PREF)——60MeV質(zhì)子加速器建成出束,首次成功實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存、加速、慢引出質(zhì)子到實(shí)驗(yàn)終端的過程。該裝置是目前國(guó)際上唯一一臺(tái)可以在10~60MeV范圍連續(xù)精確提供寬注量率范圍高品質(zhì)單能質(zhì)子束的裝置,在累積輻射效應(yīng)、質(zhì)子單粒子效應(yīng)評(píng)估,以及質(zhì)子能譜儀標(biāo)定方面有極好的應(yīng)用前景。
應(yīng)用于衛(wèi)星或空間飛行器的電子學(xué)系統(tǒng),在天然空間輻射環(huán)境中往往因經(jīng)受高能粒子輻射而導(dǎo)致性能下降或者失效,甚至造成衛(wèi)星或空間飛行器的災(zāi)難性后果。然而,目前我國(guó)缺少專門用于位移損傷效應(yīng)模擬的試驗(yàn)裝置,不能全面評(píng)估器件的在軌輻射損傷風(fēng)險(xiǎn),給航天器和載荷帶來嚴(yán)重隱患。
PREF基于重大基礎(chǔ)前沿研究需求而研發(fā),可開展元器件累積輻射效應(yīng)試驗(yàn)評(píng)估服務(wù),為衛(wèi)星、光電載荷、新型宇航元器件的研發(fā)與應(yīng)用提供支撐,進(jìn)而填補(bǔ)我國(guó)空間輻射效應(yīng)試驗(yàn)?zāi)芰θ表?xiàng),滿足新型器件空間位移損傷試驗(yàn)評(píng)估需求。
PREF由中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所(以下簡(jiǎn)稱新疆理化所)牽頭負(fù)責(zé)、中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所(以下簡(jiǎn)稱近代物理所)承擔(dān)建設(shè)。該裝置建成后,將在新疆理化所形成國(guó)內(nèi)唯一由輻照裝置、元器件測(cè)試系統(tǒng)和輻射場(chǎng)測(cè)量設(shè)備就近配置構(gòu)成的功能完整的“三位一體”累積輻射效應(yīng)試驗(yàn)平臺(tái),滿足國(guó)家航天技術(shù)發(fā)展需求。
在設(shè)計(jì)、建造方面,近代物理所加速器團(tuán)隊(duì)首次在超小型質(zhì)子同步加速器中采用了鈦合金瓷環(huán)內(nèi)襯極高真空室及全儲(chǔ)能非諧振大功率電源新技術(shù),研發(fā)出快上升全波形動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)補(bǔ)償和全系統(tǒng)同步性實(shí)時(shí)測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)了加速器全過程數(shù)字模擬和束流的精準(zhǔn)操控。
中國(guó)工程院院士、近代物理所研究員夏佳文,近代物理所加速器中心主任楊建成,新疆理化所所長(zhǎng)潘世烈等學(xué)者專家、參研技術(shù)人員共同見證了PREF的首次出束。