在中國科學院高能物理研究所東莞研究部，一項具有里程碑意義的科研成果近日成功驗收。這項成果是中國散裂中子源（CSNS）直線加速器的核心組件——首支緊湊型P波段大功率超構材料速調管。
這支速調管的成功研制，標志著中國在高端射頻器件研發領域取得了重大突破，實現了從依賴進口到自主創新的飛躍。作為國際首例，它不僅在大科學裝置中具有廣泛應用前景，還在醫療和工業領域展現出巨大潛力。
據了解，P波段大功率速調管是CSNS直線加速器射頻功率源系統的關鍵設備，為直線加速器提供能量和動力，相當于汽車的“心臟”。然而，此前這一設備完全依賴進口。為了打破這一局面，CSNS加速器射頻團隊聯合電子科技大學、中國科學院高能物理研究所及昆山國力電子科技股份有限公司，共同開展了P波段324MHz速調管的研制工作。
經過四年多的技術攻關，項目組首次采用諧振腔加載超構材料技術，成功設計出324MHz大功率速調管。該速調管在昆山國力電子科技股份有限公司完成加工制造后，日前在CSNS現場通過了高功率測試。測試結果顯示，其關鍵技術指標全部達到設計要求，輸出脈沖峰值功率超過3.0MW，射頻脈沖寬度650μs，重復頻率25Hz，并在峰值2.5MW功率下順利通過了48小時長期穩定性測試。
中國科學院高能物理研究所副所長、CSNS二期工程總指揮王生表示，這支速調管應用了超構材料等前沿技術，在主要技術指標達到國際先進水平的同時，腔串結構體積相比國外同類裝置減少了約50%。這一創新不僅降低了造價，還標志著P波段大功率速調管技術的一次質的飛躍。
驗收組專家在現場進行了嚴格的測試，對速調管的各項性能指標給予了高度評價。他們認為，這支速調管的成功研制，是中國在大功率速調管創新研究領域的又一重大突破，彰顯了中國在高端射頻器件研發領域的核心實力。
CSNS加速器關鍵核心設備的國產化進程也在加速推進。目前，加速器關鍵核心設備已全部實現國產化，不僅擺脫了對進口技術的依賴，還顯著降低了成本。同時，這一進程也帶動了國內相關產業的技術進步。
CSNS一期工程中的相關設備自主化研制也取得了顯著突破。3He中子探測器、中子導管、費米中子斬波器、中子極化器等設備的自主化研制成功，進一步提升了CSNS的整體性能和科研水平。
