部门简介：

加速器技术部前身为中国散裂中子源加速器分总体。2009年6月，为推进CSNS工程建设，CSNS工程经理部成立加速器分总体，2012年2月15日，高能所决定成立东莞分部（筹）。2013年2月12日，高能所发文正式成立东莞分部（现更名为东莞研究部），其中加速器技术部和中子科学部为东莞分部的两个研究部门。 2014年3月加速器技术部室务会参考CSNS工程管理组织结构，设立行政组。目前加速器技术部专业组有17个，分别为：物理组、前端组、直线组、直线射频组、磁铁组、电源组、环高频组、控制组、束测组、真空组、机械组、准直组、束流扩展应用组、辐射防护组、低温组、放射化学组、运行组。

各组介绍：

1、物理组

物理组以电磁场理论为基石，深入研究高能带电粒子在加速器中的运动特征与演化规律。作为加速器建设的“物理中枢”，我们负责从顶层设计、物理建模到关键技术验证的全周期研究，为中国散裂中子源、南方先进光源、强流固定磁场交变梯度加速器等重大项目提供最核心的物理判据与创新方案。

我们站在加速器物理的最前沿，综合运用理论推导、大规模数值模拟与先进实验手段，对多个领域进行攻克：

极限性能设计：挑战超低发射度磁聚焦结构设计与强流质子束在极端空间电荷效应下的动力学控制。

精密束流调控：探索高功率负氢剥离注入技术和相空间匹配方法，构建高精度的误差诊断与在线校正系统，确保束流在加速器中实现精准操控。

复杂效应解析：深入研究强流下的集体效应与非线性动力学，破解影响束流稳定性的深层物理难题。

智慧加速器探索：融合人工智能与大数据，开发新一代智能化调束算法，引领加速器向自动化、智慧化运行跨越。

面向国家战略需求，物理组致力于打破束流亮度的物理极限，为材料、能源、生命科学等领域的突破提供最锋利的“微观探针”。我们不仅是在建设加速器，更是在通过持续的物理创新，为探索物质微观世界构筑坚实基石。

2、前端组

加速器前端组的主要目标是产生荷电粒子束，并将其加速至若干MeV量级，为下游加速器提供高品质粒子束。主要设备包括：荷电粒子源、束流传输段、RFQ射频加速装置、切束腔和聚束腔。目前承担的项目涵盖：中国散裂中子源二期（CSNS-II）前端系统的运行维护与升级研发、医用同位素生产用离子源与直线预加速系统研制、苏州实验室中子源前端系统建设、C波段射频光阴极电子枪及其加速腔研制，以及南方光源电子枪与预加速系统的预研工作。

3、直线组

直线课题组主要承担并完成了中国散裂中子源漂移管直线加速器的建设，该项目为国内首台强流负氢漂移管直线加速器，设计峰值流强30mA，引出能量80MeV。在研制过程中，突破了一系列的关键技术难点，研究成果达到国内领先，国际先进水平。大量的先进技术都属于国内首次采用，如国内首次大尺寸加速腔体内表面高导无氧铜电镀，高精密数铣加工及电子束焊接，10-6极限真空度，国内最小孔径电四极磁铁研制和测量，利用激光干涉仪校准激光跟踪仪实现超高精度准直测量，基于自主研发调谐程序的高精度电场测量系统。目前CSNS DTL加速器已在线稳定运行超过2万小时。

4、直线射频组

直线射频组的主要研究方向是粒子加速器射频功率源技术和数字低电平控制技术。依托散裂中子源、BNCT（硼中子俘获治疗）及南方光源预研等项目，直线射频组负责研制了多种类型的射频功率源，主要包括电子管功率源、速调管功率源、固态功率源等，并以为基础，开展了多项射频功率源相关技术的研究工作，如长脉冲固态调制器、高压开关调制器、直流高压电源、快速保护撬棒、P波段速调管、大功率环形器、铁氧体假负载、各种波导传输器件及固态放大器等，在射频功率源的系统设计和相关技术方面积累了丰富的经验。经过多项工程项目的实践应用，直线射频系统具备了数字低电平控制系统的全面设计能力，完成了多种硬件平台的低电平控制系统搭建，具备独立开发硬件和软件控制算法的设计能力。

5、磁铁组

磁铁组学科定位与方向主要是基于电磁多物理场数值计算与电磁测量原理，研究加速器磁铁及应用相关的科学和技术，主要内容包括先进加速器磁铁设计与精密磁场测量平台研制，涵盖加速器常规电磁铁、永磁多极磁铁、永磁及超导插入件磁铁、交流或脉冲励磁磁铁、注入引出特种磁铁，以及各种类型测磁技术和其他特殊需求电磁装置研制。

磁铁组未来的发展方向包括：磁铁磁场理论综合研究与各种极限条件下的磁铁设计，以及基于电磁场逆问题与演化算法的优化设计研究；大电流与超快脉冲等新型特种磁铁研制；各种常规与新型插入件的设计研制；适应不同磁场测量需求的高精度磁测系统研制；并计划在未来开展低温超导磁铁技术的研究。

6、电源组

电源组的学科定位：以电力电子技术为基础，以加速器大科学装置的需求为导向，开展电力电子器件、功率变换拓扑结构、自动控制理论、数字化智能控制技术、测量技术、大功率脉冲电源技术以及系统可靠性等相关研究工作。

根据加速器物理需求，并结合质子加速器和磁铁电源的特点，主要有以下几个主要的研究方向：动态谐振电源技术、高次谐波补偿技术、高跟踪精度动态电源技术、高精度直流稳流电源技术、高精度电流精密测量技术、高跟踪精度测量技术、数字化及智能控制技术、大功率及纳秒级快脉冲电源技术研究、高功率固态开关技术研究、电磁兼容技术研究、高压绝缘技术研究等。

7、环高频组

环高频课题组主要从事粒子加速器高频系统的研究，包括高频谐振腔、功率源和低电平控制技术等。团队成功完成了CSNS高频系统的研制与建设任务，通过快调谐铁氧体加载腔及束腔相互作用研究，攻克了强流质子快循环同步加速器中束流负载效应的补偿难题，有力保障了系统的高功率稳定运行。面向CSNS II等未来大科学装置的需求，团队针对“高梯度高功率磁合金加载腔”进行了长达十年的关键技术攻关，取得了国际领先水平的重要成果。同时，开展了南方先进光源（SAPS）和FFAG加速器的多项关键技术预研。除完成工程任务外，课题组先后承担了国家级、省部级及所级基金项目10余项，发表SCI/EI论文30余篇。

目前，课题组主要工作和研究方向涵盖以下两方面：

（一）重大工程与预研任务

1. CSNS项目：保障现有环高频系统的稳定运行与持续性能升级。

2. CSNS II项目：负责环高频系统的研制与建设，包括磁合金加载腔、大功率射频功率源与低电平控制系统等核心部件。

3. SAPS预研：开展衍射极限同步辐射光源所需高频系统的关键技术研究。

4. FFAG预研：进行高流强FFAG加速器的物理设计及高频系统研制。

（二）前沿技术研究

1. 高梯度磁合金加载腔技术：研发高性能磁合金材料/磁环、高梯度陶瓷加速间隙和磁合金腔。

2. 新型加速结构与原理：研究双模式高频腔、低损耗介质辅助加速结构、TM020阻尼腔等。

3. 智能控制与算法应用：开发嵌入式数字控制系统，探索人工智能与机器学习算法在高频系统及FFAG设计中的应用。

4. 大功率射频源技术：研发基于真空四极管及固态器件的大功率、高可靠性功率源。

8、控制组：

加速器控制组主要从事加速器控制系统的软硬件研发和系统集成。主要开展如下方面的课题研究：

（1）基于FPGA的快速控制技术研究及应用，如：高精度定时同步触发系统、快速保护系统、快速轨道反馈系统。

（2）基于PLC及工业控制计算机的前端控制技术研究及应用，如：安全联锁系统、运动控制、数据采集及控制系统。

（3）大型加速器控制系统架构的研究和应用，重点是EPICS相关技术及应用研究，服务于工程需求，同时为EPICS社区做贡献。

（4）基于Web的信息系统设计及开发工作，主要内容为：对加速器设计、建造以及运行维护的相关参数、数据和流程实现数字化。

（5）基于虚拟化技术及高速专用控制网络构建私有云平台，高效调配各类系统资源，以应对日益增长的加速器运行信息交互需求。

（6）大规模、分布式高时间同步和高分辨率数据获取、存储和查询技术研究及应用。

（7）基于大数据、大模型和机器学习等人工智能技术，研究具备理解、生成和反馈能力、故障分析诊断与预测等功能的大科学装置智能控制辅助系统，提高大科学装置的设施运维效率与可靠性，推动大科学装置控制系统从自动化向智能化演进。

9、束测组

束测组学科定位与方向主要是先进加速器束流测量技术研发。目前束测组主要是利用各类探测器对加速器的束流状态参量进行测量，从而对束流在加速器中的运行状态进行评价，为加速器调试和运行过程提供必不可少的监测手段。基于束测系统提供的结果，可进行束流准直和匹配，以减少束流在加速和传输过程中产生的损失。CSNS加速器上布置了一系列探测装置，对束流流强、位置、剖面、相位（能量）、发射度、束团纵向长度、束流损失等参数进行测量，用于加速器调试、运行监控以及帮助确定事故位置。

10、真空组

真空组学科定位与方向主要是基于真空物理学，使用和拓展真空技术，研究与解决粒子加速器真空相关的科学和技术问题，如超高真空获得、准确真空测量、复杂真空系统研制、真空控制等。在此之上，结合粒子加速器的特点，侧重发展陶瓷真空盒、薄壁真空盒、RF屏蔽波纹管及不同材质尺寸的薄壁真空隔离束窗等关键真空部件的设计与制造技术；管道内壁镀膜技术；二次电子发射（SEE）及电子云测量技术研究；高辐射环境下的真空部件快速密封安装和拆卸等技术；洁净真空组装技术等。

目前真空组主要工程任务有CSNS加速器真空系统运行维护、CSNS II加速器真空系统设计建设、新加速器相关真空技术工作等。同时承担国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广东省极端条件重点实验室课题等多项纵向课题。

11、机械组

加速器机械组主要从事加速器专用装备的设计与研制工作，研究方向聚焦于加速器磁铁、超高真空、精密束流测量、自动控制及高辐射环境等特殊工况与严苛技术要求，专业领域涵盖加速器技术、结构可靠性设计与优化、材料科学、振动与疲劳寿命分析、传热学、电磁理论、真空技术、电物理、自动控制、准直测量、束流诊断、辐射防护等多学科交叉内容。

东莞研究部加速器技术部机械组，早期承担北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCII）真空盒、磁铁与支架、准直挡块等关键设备的设计任务，奠定了坚实的加速器工程装备研制基础与工程经验。近年来，团队先后参与中国散裂中子源（CSNS）、北京高能同步辐射光源（HEPS）等国家重大科技基础设施任务，并按期保质地完成了所承担的相关任务，通过工程实践不断地锤炼，综合技术能力显著提升。目前，机械组正承担 CSNS 二期、同位素专项攻关、苏州中子源等多项重点工程任务，各项目开展顺利，正在稳步推进。

依托重大工程实践，机械组已构建起特色鲜明的科研与工程体系，建成材料科学、振动控制两大专业实验平台，并围绕高辐照环境特种机器人、关键易损部件寿命评估、特种材料加工与连接工艺等方向开展系统性专题研究，形成了 “工程研制 — 平台支撑 — 基础研究” 协同联动、相互促进的特色优势。 

12、准直组

准直组主要承担CSNS、CSNS-II、HEPS、苏州介观表征子系统等项目的精密测量工作，目的是确保粒子加速器设备的精密准直定位，工作内容涉及大地坐标基准的确立、控制网的测量、设备的尺寸检测标定、设备的安装调整测量、设备的位移监测等。同时，结合粒子加速器的高精度定位要求以及精密测量技术发展方向，开展了大尺寸空间三维坐标多路激光跟踪测量技术、激光及张力线直线基准建立技术、静力水准系统高程监测技术、振动线及旋转线磁中心标定技术、超导腔真空环境下准直技术、三维视觉摄影测量技术、轨道平滑数据处理方法等研究。

现有在职职工8人，其中副高级职称人员 6名。现有博士后1名，硕士研究生1名。主持国家自然科学基金2项，粤莞联合基金青年基金1项，获国家发明专利17项和实用新型专利19项，发表学术论文60多篇，荣获中国测绘学会2021年测绘科学技术奖一等奖，2023年度自然资源科学技术奖科技进步奖二等奖。

13、束流扩展应用组

束流扩展应用组主要基于CSNS装置上的束流开展中子散射以外的其他扩展应用研究。主要任务包含白光中子实验装置和伴生质子束实验平台的运行，以及高能质子束实验终端和缪子束实验终端的建设等工作。同时开展白光中子束流在核数据、核结构、探测器标定和中子辐照等相关的研究；开展中高能质子束流辐照和医用同位素产生等方面的研究工作；开展缪子束流在材料方面的MuSR技术、x-ray元素分析和成像等方向的研究工作；基于上述相关需求开展先进探测方法和技术方面的研究。

14、辐射防护组

辐射防护组隶属于加速器技术部，其主要任务是在建立中国散裂中子源辐射防护体系、确保装置辐射安全的同时，开展辐射防护技术研究工作，包括辐射屏蔽设计、感生放射性研究、人身安全联锁技术、辐射剂量与表面污染监测技术、气态流出物监测技术等。成功研制了适用于加速器的空气活化监测方法及系统，开展了脉冲辐射场剂量测量方法研究、智能化屏蔽设计研究等，推动了加速器辐射防护标准的修订。散裂中子源一期工程建设完成后，辐射防护组在做好散裂中子源运行维护工作的同时，参与硼中子俘获治疗（BNCT）、高能同步辐射光源（HEPS）、散裂中子源二期（CSNS-Ⅱ）和α同位素生产等项目的辐射防护设计、建设和研究工作。

15、低温组

加速器低温组学科定位是以制冷与低温理论为基础，研究并实现大科学装置中低温环境创造与维持的学科，为加速器低温超导系统的设计、建造和稳定运行提供技术保障。低温组立足中国散裂中子源二期升级工程（CSNS-II）的设计、建设与南方先进光源测试平台（SAPS-TP）的运行、维护，融合工程热力学、流体力学、传热学及自动控制理论，开展大型低温系统的设计、集成与优化研究。研究内容包括大型氦低温制冷机优化、超临界氦传输与分配、低温系统动态模拟与控制、超导腔/磁体的低温冷却方案、系统可靠性及能效优化等。面向强流质子加速器及未来先进光源对更高束流功率和更优束流品质的需求，开展高可靠性、高效率、智能化的低温系统关键技术研究，服务于大科学装置的长周期、高稳定运行。

16、放射化学组

放射化学组的研究方向涉及放射化学分离及放射性核素分析测量在生物医学、核科学、环境科学及辐射防护等领域的应用研究。当前主要研究项目围绕医用核素制备与放射性药物研发展开，聚焦于医用放射性核素的分离纯化技术及质控分析技术研发。

17、运行组

运行组学科定位与方向主要是应用加速器物理和技术，观测和研究束流在加速器中的行为，通过调整和优化加速器的各种参量和排除设备的各种故障，实现加速器高性能、高效率的稳定运行。组内成员涵盖了加速器物理、电源、真空、直线射频、辐射防护、束测等不同专业背景的科研与技术人员。