在中国科学院高能物理研究所东莞研究部，一项具有里程碑意义的科研成果近日成功验收。这项成果是中国散裂中子源（CSNS）直线加速器的核心组件——首支紧凑型P波段大功率超构材料速调管。
这支速调管的成功研制，标志着中国在高端射频器件研发领域取得了重大突破，实现了从依赖进口到自主创新的飞跃。作为国际首例，它不仅在大科学装置中具有广泛应用前景，还在医疗和工业领域展现出巨大潜力。
据了解，P波段大功率速调管是CSNS直线加速器射频功率源系统的关键设备，为直线加速器提供能量和动力，相当于汽车的“心脏”。然而，此前这一设备完全依赖进口。为了打破这一局面，CSNS加速器射频团队联合电子科技大学、中国科学院高能物理研究所及昆山国力电子科技股份有限公司，共同开展了P波段324MHz速调管的研制工作。
经过四年多的技术攻关，项目组首次采用谐振腔加载超构材料技术，成功设计出324MHz大功率速调管。该速调管在昆山国力电子科技股份有限公司完成加工制造后，日前在CSNS现场通过了高功率测试。测试结果显示，其关键技术指标全部达到设计要求，输出脉冲峰值功率超过3.0MW，射频脉冲宽度650μs，重复频率25Hz，并在峰值2.5MW功率下顺利通过了48小时长期稳定性测试。
中国科学院高能物理研究所副所长、CSNS二期工程总指挥王生表示，这支速调管应用了超构材料等前沿技术，在主要技术指标达到国际先进水平的同时，腔串结构体积相比国外同类装置减少了约50%。这一创新不仅降低了造价，还标志着P波段大功率速调管技术的一次质的飞跃。
验收组专家在现场进行了严格的测试，对速调管的各项性能指标给予了高度评价。他们认为，这支速调管的成功研制，是中国在大功率速调管创新研究领域的又一重大突破，彰显了中国在高端射频器件研发领域的核心实力。
CSNS加速器关键核心设备的国产化进程也在加速推进。目前，加速器关键核心设备已全部实现国产化，不仅摆脱了对进口技术的依赖，还显著降低了成本。同时，这一进程也带动了国内相关产业的技术进步。
CSNS一期工程中的相关设备自主化研制也取得了显著突破。3He中子探测器、中子导管、费米中子斩波器、中子极化器等设备的自主化研制成功，进一步提升了CSNS的整体性能和科研水平。
