【ITBEAR科技資訊】5月25日消息，據(jù)國(guó)家空間科學(xué)中心透露，北京懷柔科學(xué)城的懷柔50MeV質(zhì)子回旋加速器設(shè)備已于今天完成試運(yùn)行并交付使用。這一設(shè)備將為空間輻射環(huán)境效應(yīng)測(cè)試與分析、空間抗輻射防護(hù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究提供重要的測(cè)試條件，為輻射環(huán)境探測(cè)和空間輻射環(huán)境應(yīng)用提供支持。
據(jù)介紹，在復(fù)雜的太空環(huán)境中，高能質(zhì)子是空間輻射的主要源頭。它們能夠穿透航天器的外殼并進(jìn)入內(nèi)部，對(duì)航天器的芯片和材料造成輻射損傷，對(duì)航天員的健康和航天設(shè)備的正常工作構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為了更好地了解和控制輻射環(huán)境，目前國(guó)家空間科學(xué)中心研制的懷柔50MeV質(zhì)子回旋加速器可以在地面模擬太空的輻射環(huán)境，從而開(kāi)展相關(guān)研究。這項(xiàng)研究有助于監(jiān)測(cè)輻射過(guò)程相關(guān)參數(shù)，并深入了解空間輻射環(huán)境效應(yīng)的規(guī)律特征。通過(guò)對(duì)航天器相關(guān)器件和航天服進(jìn)行抗核加固，可以幫助它們更好地應(yīng)對(duì)惡劣的空間環(huán)境。然而，目前國(guó)內(nèi)在空間輻射效應(yīng)測(cè)試方面與歐美等航天強(qiáng)國(guó)相比還存在差距。
懷柔50MeV質(zhì)子回旋加速器是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心的重要研究平臺(tái)之一，它是北京懷柔科學(xué)城首批交叉研究平臺(tái)之一——"空間科學(xué)衛(wèi)星系列及有效載荷研制測(cè)試保障平臺(tái)"的關(guān)鍵組成部分。該加速器設(shè)施包括主磁鐵、主線圈、高頻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、離子源與注入線、束流管線、控制系統(tǒng)和劑量監(jiān)測(cè)與安全聯(lián)鎖系統(tǒng)等部分，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、效率高、調(diào)節(jié)方便。關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，可提供能量范圍在10-50MeV，束流強(qiáng)度1×104-1×1010P/cm2s，輻照面積為20cm×20cm的質(zhì)子輻照條件，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)30-50MeV能量段質(zhì)子輻照試驗(yàn)條件的空白。
懷柔50MeV質(zhì)子回旋加速器的建設(shè)歷程可追溯到2017年，當(dāng)時(shí)中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心啟動(dòng)了這一項(xiàng)目，并于2020年5月將加速器主體——主磁鐵運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)，隨后進(jìn)入集成安裝與測(cè)試階段。2022年7月，該加速器首次成功出束，開(kāi)始進(jìn)行束流精細(xì)調(diào)節(jié)和試運(yùn)行。2023年4月，加速器成功完成技術(shù)驗(yàn)收測(cè)試。
據(jù)ITBEAR科技資訊了解，試運(yùn)行階段中，懷柔50MeV質(zhì)子回旋加速器先后為國(guó)內(nèi)30余家單位開(kāi)展了單機(jī)、電路板級(jí)、器件、材料等系列樣品的質(zhì)子輻照實(shí)驗(yàn)測(cè)試，其中包括航天科技集團(tuán)五院、中國(guó)航天員訓(xùn)練中心、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院微電子研究所等。這些測(cè)試為航天器的抗輻射設(shè)計(jì)和航天員的空間環(huán)境安全保障提供了重要數(shù)據(jù)支持。
國(guó)家空間科學(xué)中心表示，未來(lái)，懷柔50MeV質(zhì)子回旋加速器將繼續(xù)發(fā)揮其在北京懷柔科學(xué)城核心區(qū)的地理優(yōu)勢(shì)和大科學(xué)裝置集群的測(cè)試優(yōu)勢(shì)。它將在光電及線性器件位移損傷效應(yīng)、低軌道航天器單粒子效應(yīng)、太陽(yáng)電池輻射損傷效應(yīng)、航天員空間環(huán)境安全保障等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。這將進(jìn)一步提升國(guó)內(nèi)空間輻射效應(yīng)測(cè)試的水平，并為我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。
