2月27日和3月7日,環(huán)形正負電子對撞機(Circular Electron and Positron Collider,CEPC)650MHz速調(diào)管首支樣管于輸出功率分別達到連續(xù)波400kW和脈沖800kW(占空比40%),在800kW功率下,微波轉(zhuǎn)換效率62%,1dB帶寬大于1.0 MHz,增益大于43dB。CEPC 650MHz速調(diào)管樣管脈沖功率800kW和連續(xù)波400kW測試成功,填補了國產(chǎn)速調(diào)管在P波段的國內(nèi)空白,標志著我國在P波段連續(xù)波速調(diào)管自主研發(fā)方面取得突破。
CEPC 650MHz速調(diào)管樣管研制采用產(chǎn)學研聯(lián)合創(chuàng)新模式,由中科院高能所完成設(shè)計,電子所承擔電子槍和諧振腔串加工,昆山國力大功率器件工業(yè)技術(shù)研究院有限公司承擔收集極及相關(guān)附屬設(shè)備加工,并在昆山市政府的支持下,建設(shè)了所需的裝配廠房和排氣臺。2019年10月在昆山國力完成總焊、排氣和后裝配,12月25日運抵高能所,2020年1月6日開始加電調(diào)試。在2020年春節(jié)后疫情關(guān)鍵時期,項目組人員在做好個人防護的同時,加班加點,在完成速調(diào)管冷高壓老練、高壓老練和連續(xù)波400kW功率輸出后,進行了800kW占空比40%的功率測試。
自1964年在謝家麟領(lǐng)導下成功研制出中國第一支大功率速調(diào)管以來,國產(chǎn)速調(diào)管取得了長足發(fā)展,部分國產(chǎn)速調(diào)管已成功運行于大科學裝置中,但在P波段(0.3GHz-1.0GHz)連續(xù)波速調(diào)管方面依然完全依賴進口,隨著大型環(huán)形對撞機方案的提出,高效率連續(xù)波速調(diào)管成為國際前沿熱點,CEPC 650MHz速調(diào)管首支樣管的測試成功,也為正在開展的高效率連續(xù)波速調(diào)管研制積累了寶貴經(jīng)驗,打下了堅實的基礎(chǔ),也是CEPC TDR(Technical Design Report)階段關(guān)鍵技術(shù)瓶頸的重要突破。
CEPC 650MHz速調(diào)管首支樣管的研制受王貽芳科學家工作室經(jīng)費和高能所科技創(chuàng)新項目經(jīng)費支持。
CEPC 650MHz速調(diào)管樣管
CEPC 650MHz速調(diào)管樣管就位排氣臺
800kW脈沖運行(40%占空比,水負載測試平均功率320kW)