我国超导加速技术迎新突破：铜铌复合腔加速单元研制成功

中国科学院近代物理研究所传来振奋人心的消息，我国在高超导加速技术领域取得了重大突破。该所成功研发出国内首套铜铌复合腔高稳定超导加速单元，并顺利通过了全面的测试验证。

这一超导加速单元的核心部件由9支半波长型铜铌复合超导腔构成。在极端低温4.2K的测试条件下，这些超导腔的表面电场峰值平均达到了35 MV/m，表现出色。更其腔体频率洛伦兹失谐系数和氦压敏感系数分别低至-4.9 Hz/（MV/m）²和-2.9 Hz/mbar，相较于传统的纯铌超导腔单元，这两项关键指标分别优化了50%和15%，整体性能显著提升。

超导直线加速器在兆瓦级高功率离子束应用中，如高通量中子源、中微子源和缪子源等领域，发挥着不可替代的作用。然而，传统纯铌超导腔的长期运行稳定性和可靠性问题一直是制约其发展的瓶颈。为了解决这一难题，研发团队另辟蹊径，采用了全新的复合材料技术路线。

经过长达5年的不懈努力，研发团队成功克服了铜铌界面材料互溶困难、复杂曲面高品质厚铜层覆盖等技术挑战，实现了射频超导技术与增材制造技术的深度融合。这一创新不仅验证了铜铌复合腔在提高超导加速器运行稳定性方面的独特优势，还显著提升了其环境适应性和成本效益。

与依赖昂贵2K液氦制冷系统的传统纯铌超导腔相比，铜铌复合腔超导加速单元能够在4.2K液氦环境中稳定运行，大大降低了制冷成本。这一突破为超导加速器的工业化应用开辟了新的道路，提供了更加经济高效的技术解决方案。

据中国科学院近代物理研究所的专家介绍，铜铌复合腔超导加速单元的成功研制，标志着我国在超导加速技术领域迈出了重要一步。这一成果不仅将推动高通量粒子源技术的发展，还将为相关领域的研究和应用提供强有力的支持。

随着铜铌复合腔超导加速单元的逐步推广和应用，我国在高能物理、材料科学、医学等领域的研究水平有望得到进一步提升。同时，这一技术的突破也将为我国的科技创新和产业升级注入新的动力。

未来，中国科学院近代物理研究所将继续深化超导加速技术的研究和探索，不断推动相关领域的发展和创新。同时，也将积极寻求与国际同行的合作与交流，共同推动全球超导加速技术的进步和发展。