我国大型科研装置能力提升再传新进展。中国科学院高能物理研究所近日发布信息显示，中国散裂中子源打靶端实现185千瓦束流功率稳定供束运行。该指标的提升，意味着装置在束流强度、稳定性与可用性等关键能力上实现新跨越，为更多高精度中子散射实验提供更强“光源”保障。 问题：功率提升进入“深水区”，稳定性成为核心门槛。 散裂中子源以高能质子束轰击靶站产生中子，束流功率越高，单位时间产生的中子通量越大，对材料结构解析、工程应力测试、能源与生命科学等研究的支撑能力越强。但功率提升并非简单“加码”，尤其在接近装置与系统设计裕度边界时，束流损失控制、能量抖动抑制、关键部件热负荷与辐照安全等问题会被成倍放大。此次冲击185千瓦并实现稳定供束，标志着装置运行从“达到指标”向“持续可靠供给”深入迈进。 原因：系统升级叠加束流物理复杂化，模拟与实测偏差成为“卡脖子”环节。 据介绍，本轮攻坚任务于2026年2月4日启动，是装置性能提升的关键举措，也是散裂中子源二期工程建设的重要节点。与以往提升相比，本次挑战显著增加：一上，注入系统完成全面升级后，快循环同步加速器束流动力学特性发生明显变化，束团形成、空间电荷效应与束流发射度演化等机理更加复杂；另一方面，环高频、电源等关键硬件系统更新带来新的耦合效应，运行参数窗口需要重新标定。此外，直线加速器硬件性能限制与束流能量抖动等因素，使得束流传输与匹配对误差更敏感。多重变量叠加，使束流物理模拟复杂度大幅提升，模拟结果与实际测量出现偏差，成为制约功率继续提升的重要障碍。 影响：实验供给能力提升，进一步夯实国家重大科技基础设施综合效能。 稳定供束能力的提升，将直接增强散裂中子源对用户实验的保障水平。高功率、长时间稳定运行，有助于缩短样品测量时间、提高数据统计精度，支持更复杂的原位、实时和极端条件实验需求。对先进制造、高端材料、航空航天、能源化工等领域来说，中子散射具备强穿透、对轻元素敏感等独特优势，装置能力提升将扩大对关键核心材料性能评估与机理研究的支撑范围，也将促进我国中子科学与对应的交叉领域形成更多原创成果与工程化应用路径。 对策：以“物理-工程-运行”一体化手段打通提升链路。 从本次攻坚路径看，提升工作并非单点突破，而是围绕束流损失控制、参数优化与系统协同开展综合治理：一是加强束流诊断与测量闭环，通过更精细的束流监测手段校准模型、缩小模拟与实测差异；二是推动关键硬件系统与运行策略协同优化，在环高频、电源及注入、传输等环节建立更稳健的容错与联锁保护；三是针对能量抖动等影响稳定性的因素，开展源头抑制与端到端补偿，提升束流品质一致性。通过持续迭代，逐步形成可复制的高功率稳定运行方案，为后续能力扩展提供运行经验与技术储备。 前景：以纪录刷新为新起点，面向二期工程加速能力跃升。 此次实现185千瓦稳定供束，是在2024年相继实现160千瓦、170千瓦基础上的再突破，反映了我国在大科学装置运行维护、束流物理研究与系统工程集成上的综合能力。面向散裂中子源二期工程建设需求，装置性能提升将继续强调“稳定、可靠、可持续”的供束目标，预计在关键技术进一步成熟、系统协同优化持续推进的基础上，装置整体实验供给能力和用户服务水平有望实现阶段性跃升，为我国建设具有国际影响力的中子科学研究平台提供更坚实支撑。
散裂中子源束流功率的持续突破，是我国大科学装置建设与运行能力提升的缩影。这类基础研究设施正在成为催生原创成果的核心依托。随着二期工程全面推进，中国科学家有望在更多前沿领域取得新的突破。