'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, 啃下了加速器裡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, 全類比型, 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, 該項目負責人薑勇說, 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.