國(guó)際首臺(tái)大型非諧振全儲(chǔ)能快循環(huán)脈沖電源通過(guò)專家組現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

(資料圖)

科技日?qǐng)?bào)記者 頡滿斌

7月7日，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施強(qiáng)流重離子加速器增強(qiáng)器BRing二極鐵首臺(tái)電源暨國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“大科學(xué)裝置前沿研究”非諧振快上升速率磁鐵電源測(cè)試總結(jié)會(huì)在甘肅省天水市召開(kāi)。由中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所等單位研制的國(guó)際首臺(tái)大型非諧振全儲(chǔ)能快循環(huán)脈沖電源通過(guò)專家組現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

強(qiáng)流重離子加速器增強(qiáng)器BRing二極鐵首臺(tái)電源測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)。

強(qiáng)流重離子加速器裝置（HIAF）是中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所主持建造的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，其中增強(qiáng)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(dá)38000安培每秒電流上升速率，以及17伏至4800伏的極寬動(dòng)態(tài)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(huì)在電流脈沖波形上升段和下降段產(chǎn)生極大能量吞吐，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊，給電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

針對(duì)上述難點(diǎn)，中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所加速器團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了一種非諧振變前勵(lì)全儲(chǔ)能解決方案。該團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)4年半集中攻關(guān)，解決了41個(gè)技術(shù)問(wèn)題，在4項(xiàng)核心技術(shù)難題上取得了突破，解決了大功率快循環(huán)脈沖電源對(duì)電網(wǎng)周期性強(qiáng)沖擊和極寬電壓范圍下的高精度輸出指標(biāo)要求等問(wèn)題。該電源進(jìn)入批量生產(chǎn)階段后，又不斷迭代優(yōu)化工藝方案，實(shí)現(xiàn)了電源的模塊化、集成化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，大幅度提升了電源的可靠性、可維護(hù)性和電磁兼容性。7月7日，該電源批量生產(chǎn)階段的首臺(tái)電源產(chǎn)品下線，并通過(guò)了專家組現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，標(biāo)志著強(qiáng)流重離子加速器的建設(shè)又邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

強(qiáng)流重離子加速器增強(qiáng)器BRing二極鐵首臺(tái)電源測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)。

大功率非諧振變前勵(lì)全儲(chǔ)能脈沖電源的研制成功，使得大型加速器綠色低碳運(yùn)行成為可能，在重離子治癌裝置及其他應(yīng)用場(chǎng)合有廣泛應(yīng)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(shí)現(xiàn)方案。

（中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所供圖）

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