【新闻背后】

　　光明日报记者 秦伟利

　　要想建成国际上脉冲流强最高的重离子加速器，面临一系列世界级的动力学难题和技术挑战：如何实现高流强的束流累积？如何保持高流强下的束流稳定性？如何快速高效地将离子加速到高能量……在过去的10余年间，HIAF项目组围绕这些前沿课题提出多项创新方法，在强流束流动力学、核心关键技术方面取得系列突破，在高质量、高效率工程建设方面开创大科学工程建设新范式。

　　粒子越多、越挤，它们之间的静电排斥就越强。如何将粒子积累到超高强度，还能保持整齐不乱，本身就是世界级难题。“对此，我们提出了‘六维相空间涂抹+独立时钟堆积’的全新方法，让离子在相空间上均匀散开，再精准指挥离子分批、交错地注入主加速器，实现毫秒级同步无干扰，最终累积成实验所需的高强度、高品质离子束流。”加速器技术中心加速器总体室副主任申国栋介绍。

　　真空管道是束流的“高速公路”，重离子束流要加速至接近光速，必须依赖极致洁净的真空环境，否则束流会因与气体分子碰撞而“失事”。“我们通过精密、极致的真空室表面处理及真空获得工艺，打造出‘太空星际级’真空环境，真空度比月球表面还要高。我们还提出了‘厚度4毫米3D打印钛合金内衬骨架+0.3毫米超薄壁蒙皮’的低涡流、极高真空室方案。这种极致的‘净’与‘薄’，能让束流跑得更快、跑得更久。”HIAF真空技术团队成员刘建龙介绍。

　　重离子束流要加速至高能量，离不开束流的“超级发动机”——高频系统。超高电压的高频系统，将产生高压射频电场，当离子在增强器中绕圈飞奔，经过这个电场时，就会像冲浪一样被“推”着不断加速，从而获得更高的能量。“我们历经10余年技术攻坚，突破了高频系统的核心部件——大尺寸液冷磁合金环的国外产品禁售及技术封锁，成功研制出国内首套高梯度油冷磁合金高频系统，为HIAF突破流强瓶颈提供了核心动力。”加速器技术中心高频技术室主任丛岩介绍。

　　创新研发非谐振变前励全储能快循环脉冲电源，创新发展加速器全系统数字孪生与复杂电磁兼容一体化技术体系，自主研发的大规模加速器集群控制系统让HIAF实现16小时2公里束线全线贯通，创造了国际同类装置束流调试速度新纪录……这样的创新成果和突破，还有很多。

　　不断涌现的成果背后，是一批批科研人才殚精竭虑、锐意进取、攻坚克难，让创新的力量在HIAF的建设中喷薄而出。

　　《光明日报》（2026年07月22日 08版）