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    100MeV回旋加速器的主磁鐵對純鐵的均勻性、致密性要求極高

    發布時間:2019-7-13 17:40:26   來源:科技日報-盛龍華純鐵    瀏覽次數:372

    2003年7月,經原國防科工委批準,大科學工程——HI-13串列加速器升級工程立項,通俗地說是給已有的HI-13串列加速器“穿靴戴帽”,即在前端新建一臺100MeV(兆電子伏)強流質子回旋加速器,一臺質量分辨率為20000的在線同位素分離器;后端新建一臺重離子超導直線增能器,以實現更強功能。

    “從事大科學工程建設風險極高,有可能投入一生卻顆粒無收。”讓HI-13串列加速器升級工程總經理兼總工程師張天爵欣慰的是,去年年底,工程通過了成果鑒定,形成了一器多用、多器合用、多領域、多學科的科學研究平臺。

    當初,在完成了物理設計和初步工藝方案后,借助20多位國際知名專家的智慧,100MeV回旋加速器的創新設計及其試驗驗證結果得到國際同行的廣泛認可。但物理設計成功只是第一步,關鍵要能建造出來。

    100MeV回旋加速器的主磁鐵被評審專家稱為純鐵鑄造界和回旋加速器界的“天下第一大餅”。

    這個“天下第一”給研發團隊增加了多道難關,按照設計要求,主磁鐵不僅重達400多噸,關鍵加工、裝配精度要求達到0.05毫米。

    2005----2006年兩年間,技術人員跑遍了全國各大重型機械廠,得到的答復全都是“太大、太難,做不了”。

    純鐵的均勻性、致密性要求太高了。”張天爵告訴記者,在和合作伙伴某重型機械廠合作時,研發人員到現場深入參與、主導工程的工藝方案,利用當時有限的工業條件五爐合澆超水平加工了特高技術要求的大型設備。“幾年下來,大家不再只是加速器物理學家,已是真正的工程師了。”

    100MeV強流質子回旋加速器的大型磁極與真空蓋板間沒有真空抽氣通道,且磁氣隙小,測量困難,但加速器真空室、真空管道有幾百個孔、密封面,為達到要求的“幾乎不能有一絲空氣”的標準,這場“面對空氣”的戰爭持續了一年。
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