記者1月1日從(cong) 中國科學院近代物理研究所獲悉，中國首套銅铌複合腔高穩定超導加速單元，近日由該所自主研製成功並通過各項測試，標誌著中國麵向高可靠應用的銅铌複合超導腔技術研究取得突破性進展。

業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家稱，這一重要成果將加速提升中國在超導加速器領域的技術水平，可為(wei) 基於(yu) 射頻超導加速器的大科學裝置建設提供高性價(jia) 比、高可靠性的技術方案。

最新研製成功的中國首套銅铌複合腔高穩定超導加速單元由9支半波長型銅铌複合超導腔組成，在4.2K（約零下269攝氏度）的低溫測試環境中，其銅铌複合超導腔的平均表麵峰值電場達到35兆伏每米（MV/m），平均腔體(ti) 頻率洛倫(lun) 茲(zi) 失諧係數和平均腔體(ti) 頻率氦壓敏感係數分別降至約—4.9赫茲(zi) 每平方兆伏每米（Hz/<MV/m>²）和—2.9赫茲(zi) 每毫巴（Hz/mbar），是原純铌超導腔單元對應值的50%和15%，各項性能顯著優(you) 於(yu) 原純铌超導腔加速單元。

中國科學院近代物理研究所項目團隊介紹說，一直以來，超導直線加速器在高通量中子源、高通量中微子源、高通量繆子源等兆瓦級高功率離子束應用中具有顯著優(you) 勢。然而，傳(chuan) 統純铌超導腔的長期運行穩定性和可靠性不足，一直是製約其發展的關(guan) 鍵因素。

針對這一難題，項目團隊提出新的複合材料技術路線，曆經5年多持續努力，終於(yu) 攻克銅铌界麵材料難以互溶、複雜曲表麵覆高品質厚銅層等多個(ge) 技術難關(guan) ，實現有力推動射頻超導技術與(yu) 增材製造技術的深度融合。

本項研究成果，一方麵充分驗證其在提高超導加速器運行穩定性方麵的顯著優(you) 勢，另一方麵，與(yu) 依賴昂貴2K（約零下271攝氏度）液氦係統進行製冷的傳(chuan) 統純铌超導腔相比，銅铌複合腔超導加速單元也展現出在運行環境適應性和成本控製方麵的優(you) 勢。

項目團隊表示，他們(men) 研製成功的中國首套銅铌複合腔高穩定超導加速單元，能夠在4.2K（約零下269攝氏度）液氦環境穩定運行，可大幅降低超導加速單元的製冷成本，從(cong) 而能為(wei) 超導加速器的工業(ye) 化應用提供更為(wei) 經濟且高效的技術方案。

銅铌複合腔高穩定超導加速單元腔串集成