在中國科學院高能物理研究所東莞研究部，一項重大的科技創新成果于近日宣布成功。中國散裂中子源（CSNS）直線加速器迎來了其歷史上的一個重要時刻——首支緊湊型P波段大功率超構材料速調管順利通過了所有指標測試，并成功完成驗收。
這款速調管不僅是CSNS直線加速器射頻功率源系統的核心設備，更是國際首支成功研制的大功率超構材料速調管。它的成功研制，標志著中國在大功率速調管領域取得了又一次重大突破，實現了從依賴進口到自主創新的華麗轉身。
據介紹，P波段大功率速調管在直線加速器中扮演著至關重要的角色，它相當于汽車的發動機，為束流提供能量和動力。在此之前，這一核心設備全部依賴進口，而現在，中國已經擁有了自主知識產權的同類產品。
CSNS加速器射頻團隊聯合電子科技大學、中國科學院高能物理研究所等多個單位的專家，自2021年起共同開展了P波段324MHz速調管的研制工作。他們首次提出采用諧振腔加載超構材料技術設計速調管，并經過四年多的技術攻關，成功攻克了這一難題。
這款速調管在昆山國力電子科技股份有限公司完成加工制造后，日前在CSNS現場完成了設備高功率測試。測試結果顯示，其關鍵技術指標全部達到設計要求，輸出脈沖峰值功率超過3.0MW，射頻脈沖寬度650μs，重復頻率25Hz。在峰值2.5MW功率下，該速調管還順利通過了48小時的長期穩定性測試。
中國科學院高能物理研究所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生表示，這款速調管不僅應用了超構材料等前沿技術，還在主要技術指標上達到了國際先進水平。更重要的是，其腔串結構體積相比國外同類裝置減少了約50%，這不僅降低了造價，也標志著P波段大功率速調管技術的一次質的飛躍。
作為國際首支成功研制的P波段大功率超構材料速調管，其應用前景十分廣闊。在大科學裝置、醫療及其他工業領域，這款速調管都將發揮重要作用。此次順利通過驗收，不僅彰顯了中國在高端射頻器件研發領域的核心實力，也為中國散裂中子源等科研設施的升級和發展提供了有力支持。
隨著加速器關鍵核心設備的全面國產化，中國不僅擺脫了對進口技術的依賴，還顯著降低了成本。同時，這一成果也帶動了國內相關產業的技術進步，為中國科技創新事業的發展注入了新的活力。
