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兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)工程
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2013
  • 中图分类:
    TL56
  • 关键词:
  • 成果简介:
    兰州重离子加速器冷却储存环(简称HIRFL-CSR)是国家“九五”期间投资规模最大的重大科学工程,总投资3亿元。该项目通过技术创新,实现了重离子冷却储存环的创新发展,使中国重离子加速器技术水平及重离子物理实验研究能力进入世界最前列,是中国放射性束核物理、极端条件下核物质性质研究、高离化态原子物理、核天体物理等基础研究领域的最大实验设施,是国内高LET航天器件单粒子效应检测以及辐射加固等国防任务唯一的研究平台,为生命科学(如重离子深层治癌)、生物科学、材料与能源科学等应用研究提供了强大的支撑条件。HIRFL-CSR是中国自行设计建造的规模最大、能量最高,离子种类齐全、束流品质最好的重离子加速器系统,由主环、实验环、束流线、实验终端、辐射防护等部分组成。包含有磁铁、电源、真空、高频、离子探测等14个工艺系统。CSR真空束流管道500米,磁铁总重1500吨,各种电源365台,配电功率12兆伏安,去离子冷却循环水每小时1500吨。HIRFL-CSR在多个方面实现了技术创新和突破,使中国在重离子加速器领域实现了跨越式发展,推动了中国相关高新技术的发展及科技创新,带动了粒子加速器行业经济及西部区域的科技进步。1.通过对重离子冷却储存环技术的创新发展,突破了以回旋加速器作注入器时注入流强低的瓶颈,实现了重离子双冷却储存环与同步加速器高效组合,完成了从低能加速器向高能加速器的跨越。2.创建了独特的非对称等时性磁聚焦结构,发明时间-幅度二维离子鉴别及相对时间数据修正的数据处理方法,使CSR在高精度直接测量短寿命近质子滴线核素领域取得重大突破,在世界上率先达到了107量级的相对测量精度,并在Z=23-35区的滴线核素质量测量处于国际领先地位,成为世界上原子核质量精确测量的最重要实验室之一。国际核质量评估系统已经开始转移至中国科学院近代物理研究所以进行核质量数据的权威发布。3.通过综合集成创新,实现了重离子冷却储存环与同步加速器技术的整体突破。推动了中国高精度磁铁、大功率电源、超高真空系统等14个集成系统的相关领域高、精、尖工业技术水平的高速发展。4.国际上首次采用回旋与同步加速器的组合模式,成功实现了重离子束深层治癌。已完成临床试验治疗,取得显著疗效,并开发了具有全部自主知识产权的专用重离子治疗装置,已开始社会推广,造福癌症患者。同时被国家列为大力发展的特色优势产业,以及推进产业结构优化升级的“战略性新兴产业”。工程从概念伊始,数百人参与,攻关20年。在工业基础相对薄弱的西部,且工程经费紧张的情况下,与200余家单位协作,实现多学科技术的集成创新,授权专利91项。完成了一系列具有自主知识产权的密集型高新技术储备;相关技术不仅辐射到了国内科研院所及大学相关实验室和企业,而且还将技术、设备与人才输出到了德、法、美等国,充分发挥了大科学工程的科技推动力;同时造就了一支勇于创新的国际顶级团队。培养了500位博士/硕士。获甘肃省科技进步奖一等奖及中科院杰出科技成就奖。
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