大科學(xué)裝置建設(shè)熱潮中,超導(dǎo)加速器作為探索微觀世界、推動(dòng)前沿科研的 “國之重器”,對(duì)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精度及功率提出極致要求。航裕電源以31.5kA、80kA萬安級(jí)大電流解決方案,為國內(nèi)外超導(dǎo)加速器項(xiàng)目提供優(yōu)質(zhì)方案,成為大科學(xué)裝置建設(shè)的 “中國力量”。
什么是超導(dǎo)加速器?
超導(dǎo)加速器是利用超導(dǎo)材料特性,將質(zhì)子、電子等帶電粒子加速到極高能量,滿足科研、醫(yī)療需求的精密裝置,能降低能耗并產(chǎn)生高能量、高亮度粒子束。其核心功能:
加速:超導(dǎo)加速腔在極低溫下建高梯度電場,可將質(zhì)子加速至 TeV級(jí)。
束流控制:超導(dǎo)磁鐵約束軌跡、聚焦束流,診斷系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整保穩(wěn)定。
能量存儲(chǔ)與輸運(yùn):環(huán)形機(jī)可存束流供觀測,醫(yī)療等場景能精準(zhǔn)輸送束流。當(dāng)前超導(dǎo)加速器向高能量密度、小型化、多場景適配發(fā)展。如某緊湊型系統(tǒng),體積減40%、能耗降60%,毫秒級(jí)切換束流能量,適配不同腫瘤放療。
行業(yè)背景
當(dāng)前,超導(dǎo)加速器已成為全球頂尖科研機(jī)構(gòu)突破科學(xué)邊界的核心裝備,國內(nèi)外掀起重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)熱潮。
國內(nèi):國家級(jí)大科學(xué)工程密集推進(jìn),涵蓋多個(gè)“國之重器”,2025年有多個(gè)相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)入關(guān)鍵建設(shè)階段。
國外:相關(guān)項(xiàng)目持續(xù)升級(jí),部分實(shí)驗(yàn)室聚焦超導(dǎo)同步加速器高功率改造,全球超導(dǎo)加速器市場呈現(xiàn)技術(shù)迭代與規(guī)模擴(kuò)張雙重特征。
這一熱潮背后,是基礎(chǔ)科學(xué)探索與戰(zhàn)略需求的雙重驅(qū)動(dòng):核天體物理研究需依賴強(qiáng)流重離子束開展實(shí)驗(yàn),核能材料研發(fā)、核廢料嬗變等任務(wù)對(duì)加速器的穩(wěn)定性與適配性提出更高要求,推動(dòng)行業(yè)從“實(shí)驗(yàn)型” 向 “應(yīng)用型” 加速轉(zhuǎn)型。
測試需求
一、核心性能測試:匹配超導(dǎo)加速器運(yùn)行精度要求
輸出電流穩(wěn)定性
電流調(diào)節(jié)精度
紋波與噪聲抑制
二、安全可靠性測試:保障超導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)行安全
失超保護(hù)響應(yīng)
過載與短路
絕緣性能
三、環(huán)境與系統(tǒng)適配測試:滿足復(fù)雜工況需求
高低溫環(huán)境適應(yīng)性
系統(tǒng)兼容性
四、長期運(yùn)行與壽命測試
長期穩(wěn)定性
維護(hù)便捷性
超導(dǎo)加速器萬安級(jí)大電流解決方案
針對(duì)超導(dǎo)加速器對(duì)供電系統(tǒng)高穩(wěn)定、高適配、高安全的核心需求,結(jié)合超導(dǎo)磁體勵(lì)磁、束流控制等關(guān)鍵場景,以“精準(zhǔn)供電+安全護(hù)航+高效適配”為目標(biāo),構(gòu)建萬安級(jí)大電流直流電源解決方案,保障超導(dǎo)加速器從調(diào)試到長期運(yùn)行的全流程可靠供電。
1. 超大電流輸出,滿足高功率需求
超導(dǎo)加速器的主磁體需要強(qiáng)磁場來約束粒子束流,要求電源具備超大電流輸出能力。
2.不同穩(wěn)定度等級(jí),精準(zhǔn)匹配超導(dǎo)加速器核心需求
在超導(dǎo)加速器中,磁鐵電源的穩(wěn)定度直接決定磁場精度,進(jìn)而影響粒子束流的軌道控制與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性。
HY-UHS系列超高穩(wěn)磁鐵電源覆蓋5ppm、10ppm、20ppm、30ppm、50ppm、100ppm全穩(wěn)定度譜系,針對(duì)不同加速場景的嚴(yán)苛要求,提供行業(yè)優(yōu)質(zhì)解決方案,成為從基礎(chǔ)物理研究到臨床醫(yī)療應(yīng)用的關(guān)鍵支撐。
航裕電源創(chuàng)始于2011年,國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè),位于長三角G60科創(chuàng)走廊策源地松江,十多年來致力于為客戶提供精準(zhǔn)、智能、便捷的測試電源解決方案。
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原文標(biāo)題:【行業(yè)案例】國內(nèi)外大科學(xué)裝置超導(dǎo)加速器解決方案
文章出處:【微信號(hào):航裕電源,微信公眾號(hào):航裕電源】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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