近日，中国散裂中子源（CSNS）团队在加速器与探测器领域国际权威期刊《Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A》（NIM-A）上发表了题为"Design and construction of the China Spallation Neutron Source"的论文，系统介绍了CSNS一期工程的设计理念、关键技术突破和建设经验。该论文的发表标志着我国首台脉冲式散裂中子源装置的科学价值与工程技术成就获得国际同行高度认可。
国际先进的大科学装置
CSNS是我国“十一五”建设的国家重大科技基础设施，由中国科学院高能物理研究所承担设计与建设，中国科学院物理研究所为共建单位。作为发展中国家建设的首台脉冲式散裂中子源，CSNS采用80 MeV直线加速器（Linac）与1.6 GeV快循环同步加速器（RCS）的组合方案，靶站功率设计为100千瓦，填补了我国在脉冲中子应用领域的空白。论文详细阐述了团队如何在有限预算和无高功率质子加速器经验的挑战下，通过创新优化设计实现高性价比建设，并为二期升级（CSNS-II，目标500 kW）预留技术空间。
高效建设与稳定运行
CSNS于2011年9月启动建设，2018年3月提前完成全部调试任务并达到验收指标。论文重点介绍了超低发射度直线加速器、高稳定性快循环磁铁系统等核心技术的自主攻关历程，以及通过国际合作解决靶站关键材料的实践经验。装置投入运行后性能持续提升，2024年束流功率已达170 kW，远超一期设计指标，目前累计完成2000余项用户实验，在诸多科研领域满足了国家战略需求。
国际影响力与未来展望
NIM-A期刊的文章审稿人评价称：“这篇文章具有很高的质量，充分展现了CSNS团队在设计、建设、调试和运行这一世界级大科学设施过程中所付出的巨大努力。”目前，CSNS二期工程已纳入国家“十四五”规划，并已于2024年1月开工建设。据悉，二期工程将在目前已建成的中国散裂中子源装置基础上增设科研设备，将主要建设11台中子谱仪和实验终端，建成后中子谱仪数量将增加到20台，并新增国内首台缪子实验终端和高能质子实验终端；同时，加速器打靶束流功率将从一期的100千瓦设计指标提高到500千瓦。未来将推动我国中子散射技术迈向国际第一梯队。
论文通讯作者、CSNS一期工程总指挥陈和生表示：“团队将继续优化装置性能，同时推动原创性方法学研究，为粤港澳大湾区国际科创中心建设提供关键支撑。”
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