國際首臺大型非諧振全儲能快循環脈沖電源通過專家組現場測試

(資料圖)

科技日報記者 頡滿斌

7月7日，國家重大科技基礎設施強流重離子加速器增強器BRing二極鐵首臺電源暨國家重點研發計劃“大科學裝置前沿研究”非諧振快上升速率磁鐵電源測試總結會在甘肅省天水市召開。由中國科學院近代物理研究所等單位研制的國際首臺大型非諧振全儲能快循環脈沖電源通過專家組現場測試。

強流重離子加速器增強器BRing二極鐵首臺電源測試現場。

強流重離子加速器裝置（HIAF）是中國科學院近代物理研究所主持建造的國家重大科技基礎設施，其中增強器BRing是HIAF裝置最核心的組成部分。BRing要求電源輸出3900安培的大電流、15兆伏安峰值功率、高達38000安培每秒電流上升速率，以及17伏至4800伏的極寬動態工作范圍和小于200毫安的輸出精度。BRing二極鐵電源特殊的脈沖工作模式會在電流脈沖波形上升段和下降段產生極大能量吞吐，對電網產生巨大沖擊，給電源系統設計提出了前所未有的挑戰。

針對上述難點，中國科學院近代物理研究所加速器團隊創新性地提出了一種非諧振變前勵全儲能解決方案。該團隊經過4年半集中攻關，解決了41個技術問題，在4項核心技術難題上取得了突破，解決了大功率快循環脈沖電源對電網周期性強沖擊和極寬電壓范圍下的高精度輸出指標要求等問題。該電源進入批量生產階段后，又不斷迭代優化工藝方案，實現了電源的模塊化、集成化和標準化設計，大幅度提升了電源的可靠性、可維護性和電磁兼容性。7月7日，該電源批量生產階段的首臺電源產品下線，并通過了專家組現場測試，標志著強流重離子加速器的建設又邁出了堅實一步。

強流重離子加速器增強器BRing二極鐵首臺電源測試現場。

大功率非諧振變前勵全儲能脈沖電源的研制成功，使得大型加速器綠色低碳運行成為可能，在重離子治癌裝置及其他應用場合有廣泛應用前景，為世界大型加速器特種脈沖電源提供了一種新的實現方案。

（中國科學院近代物理研究所供圖）

標簽：