阮爽指著藍(lán)色方塊比劃道：“你仔細(xì)看，下面有線(xiàn)圈。給它通上強(qiáng)電流，就能讓束流沿著同步加速器轉(zhuǎn)圈?！?

束流每轉(zhuǎn)一圈，經(jīng)過(guò)高頻磁合金加載腔一次，速度就增加一點(diǎn)。上百萬(wàn)圈后，最大可達(dá)約0.35倍光速，慢引出到終端開(kāi)展質(zhì)子輻照實(shí)驗(yàn)。

裝置一角

在這條“圍巾”上，還點(diǎn)綴著一些銀色圓柱體，它們是鈦升華泵。鈦升華泵利用表面活潑的鈦膜抽除氣體，以獲得并保持極高真空度。

“2.5MeV的低能質(zhì)子注入時(shí)，必須給它提供一個(gè)高真空環(huán)境?！鄙陣?guó)棟說(shuō)，“否則束流很快全沒(méi)了?！?

兩項(xiàng)絕活

“電源和真空技術(shù)是PREF的兩項(xiàng)絕活。”阮爽帶記者邊看邊介紹。

快速的磁場(chǎng)變化速率必須依靠快循環(huán)電源，但傳統(tǒng)電源在快循環(huán)狀態(tài)下工作，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重沖擊。為解決這一問(wèn)題，近代物理所提出了全儲(chǔ)能非諧振大功率電源新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)能把磁鐵負(fù)載中的能量回收到電源，方便下一次脈沖使用，既降本增效，又節(jié)能減排。

快循環(huán)真空室是PREF的另一個(gè)挑戰(zhàn)。

解決方案有兩種：一種是薄壁加筋，另一種是全陶瓷真空室。

“前者是給0.3毫米厚的不銹鋼真空室外側(cè)焊上一圈加強(qiáng)筋，效果很好，但要用一種特制鋼材，國(guó)內(nèi)沒(méi)有生產(chǎn)廠(chǎng)家。而后者，又沒(méi)有一體成型大尺寸陶瓷真空室制作技術(shù)，用現(xiàn)有技術(shù)會(huì)發(fā)生漏氣?！鄙陣?guó)棟說(shuō)。

怎么破題？

2019年初，近代物理所加速器中心主任、強(qiáng)流重離子加速器裝置（HIAF）總工程師楊建成帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)吃起了“螃蟹”。

技術(shù)攻關(guān)討論會(huì)上，團(tuán)隊(duì)成員“腦洞大開(kāi)”——既然能在真空室的外面加筋，為什么不能在里面加？就像城門(mén)洞里的拱券，應(yīng)該特別結(jié)實(shí)。

團(tuán)隊(duì)用了3年時(shí)間，創(chuàng)新性提出陶瓷內(nèi)襯真空室方案。經(jīng)過(guò)3次技術(shù)迭代升級(jí)，他們最終制作出鈦合金內(nèi)襯極高真空室。

團(tuán)隊(duì)成員合影

這個(gè)方案得到了歐洲核子研究中心資深技術(shù)專(zhuān)家弗里茨·卡斯珀斯的贊賞。他建議以“China Dragon”（中國(guó)龍）為真空室命名。

當(dāng)記者提出“很想目睹它的真容”時(shí)，阮爽笑起來(lái)：“真空室在磁鐵里嵌著，而鈦合金內(nèi)襯骨架在真空室里，看不到?！?

三個(gè)愿望

離開(kāi)加速器大廳返回地面，記者又來(lái)到中央控制室。這里有電源、高頻功率源、束診與真空等遠(yuǎn)程操控設(shè)備，以及水冷通風(fēng)、控制網(wǎng)絡(luò)、輻射防護(hù)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)行井然有序。

在中央控制室，記者見(jiàn)到了加速器總體室助理研究員姚麗萍。她和阮爽從蘭州來(lái)到新疆，已經(jīng)在這里工作了大半年。

“只有練好‘基本功’、打好‘配合戰(zhàn)’，才能把事情做漂亮。我經(jīng)常想起楊主任的這番話(huà)。”姚麗萍說(shuō)。

在蘭州坐鎮(zhèn)指揮的楊建成對(duì)此并不否認(rèn)：“我要求高，說(shuō)話(huà)又直，對(duì)他們非?？量?。他們都已經(jīng)習(xí)慣了?！?

苛刻，源于刻骨的教訓(xùn)?！拔覀兊谝淮卧诟拭C武威調(diào)試裝置，犯了很多低級(jí)錯(cuò)誤?！逼渲杏袀€(gè)錯(cuò)，楊建成足足用了半年時(shí)間才找出來(lái)。

從那以后，為保證設(shè)備上線(xiàn)順利，每個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)都要反復(fù)多次。在楊建成的嚴(yán)格要求下，加速器團(tuán)隊(duì)膽大心細(xì)，善打硬仗。

2023年3月，工藝設(shè)備進(jìn)場(chǎng)安裝；8月9日測(cè)試完成，準(zhǔn)備調(diào)試出束。憑借以往經(jīng)驗(yàn)，楊建成和團(tuán)隊(duì)做好了“大干3個(gè)月”的準(zhǔn)備。

孰料，當(dāng)天就傳來(lái)好消息：PREF建成出束，不僅成功實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高效均勻引出，更能滿(mǎn)足器件照射需求，可以為我國(guó)空間輻射效應(yīng)研究提供先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

接到報(bào)喜電話(huà)時(shí)，楊建成從蘭州搭乘的前往烏魯木齊的飛機(jī)剛剛著陸。“原本準(zhǔn)備再給團(tuán)隊(duì)助把力，沒(méi)想到他們給我一個(gè)這么大的驚喜！”

那一刻，常年繃著一根弦的楊建成終于得到片刻放松。他跟團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)起玩笑：“那我現(xiàn)在是不是就可以回去了？”掛斷電話(huà)，楊建成鼻頭一酸：“項(xiàng)目是給航天用的，這些年從來(lái)沒(méi)有松懈過(guò)。”

奮斗不息，創(chuàng)新不止。接下來(lái)，楊建成計(jì)劃結(jié)合人工智能等技術(shù)，對(duì)PREF進(jìn)行深入的規(guī)劃。

他有三個(gè)愿望：讓非專(zhuān)業(yè)人員也能操作PREF；把它做成標(biāo)準(zhǔn)化模塊，用戶(hù)可直接購(gòu)買(mǎi)；結(jié)合新原理、新技術(shù)、新材料，讓它繼續(xù)變小，加速推廣應(yīng)用步伐。

“相信再有10年，我們質(zhì)子加速器的研究水平一定能站在國(guó)際前沿，造福全人類(lèi)！”展望未來(lái)，楊建成的話(huà)語(yǔ)擲地有聲。

（科技日?qǐng)?bào)記者 王迎霞 頡滿(mǎn)斌）