安泰科技与欧洲散裂中子源项目签订核心部件合作协议

安泰科技股份有限公司 2018-12-05 11:19:55

  2017年10月30日,安泰科技与欧洲散裂中子源(European Spallation Source,以下简称:ESS)签订合作协议,为该科研项目提供核心部件—氦气冷却加速器钨靶装置。欧洲散裂中子源(ESS)建成后,将成为全世界最大的散裂中子源和最先进的粒子物理实验室。


  钨靶装置项目历时四年时间,安泰科技依靠在难熔领域几十年的积累,以优异的材料性能和稳定的质量体系,最终在全球五家同行竞标中脱颖而出,获得该钨靶装置的独家供应权。这一战略合作协议的签署,也代表着安泰科技持续致力于为全球领先的科学研究机构提供材料支持和解决方案,在欧洲核子对撞中心(CERN)、国际热核聚变实验堆(ITER)、中国散裂中子源(CSNS)项目之后,为全球最先进的粒子物理学实验室(ESS)提供核心部件。



什么是散裂中子源?

  科学发展研究需要先进的工具,粒子物理世界也是如此。从巨大到微小,从宇宙到地球,随着科技的进一步发展,具有突破和革命性的科学研究工具将协助我们更好的认知宇宙的起源和当今的世界。



  散裂中子源就是一个用中子来了解微观世界的工具。


  世界上的物质是由分子和原子构成的,原子就像是原子核和核外电子的微小太阳系,质子和中子构成了原子核。中子作为组成原子核的基本粒子之一,不带电,因此被称为中子。中子对轻的原子核非常敏感,能够精确测得分子结构中的氢原子位置,还能定位“掺杂”在重原子中的其他轻原子。中子的这种特性,使它能够“拍摄”到材料的微观结构,跟踪正在运动中的原子核分子的行为。


  当一个高能质子打到重原子核上时,一些中子被轰击出来,这个过程被称为散裂反应。被轰击的原子核温度升高,更多的中子就会“沸腾”起来并脱离原子核的束缚。如果将一个垒球用力投到装满球的筐中,有一些球会立刻蹦出来,而更多的球则会弹跳并翻出筐外,散裂反应与这个过程很相似。每个与原子核相作用的质子能够轰击出20到30个中子。


  中子源是能够产生中子的装置,进行中子核反应、中子衍射等中子物理实验的必要设备。要用中子研究物质的结构,必须有一个适当的中子源。最早使用的是放射性同位素中子源,但强度较低,寿命有限。20世纪用于中子核物理研究的主要中子源,是用低能粒子加速器产生的带电粒子束轰击靶而产生的中子,其能量单一、脉冲性好,但中子产生效率较低。反应堆中子源中子通量高,应用最为广泛,但由于反应堆散热技术的限制,使其最大中子通量受到限制。散裂中子源的出现则突破了反应堆中子源中子通量的极限。



 来自中国的散裂中子源应用介绍视频 


关于ESS

European Spallation Source

世界最强大的散裂中子源

  欧洲散裂中子源(ESS)属欧盟大型基础设施建设计划的重点项目,建设阶段总投资18亿欧元,每年的运转维护费用约1.4亿欧元,由13个欧盟成员国包括法国、德国、英国、匈牙利、意大利、拉脱维亚、西班牙、瑞典等出资,于2014年秋季在瑞典隆德(Lund)动工建设,数据管理中心设在丹麦哥本哈根(Copenhagen),监测分析实验室设在西班牙的毕尔巴鄂(Bilbao)。

  按照项目计划,第一阶段工程预计在2018-2019年完工,约在2025年实现全面建成并运营,届时,该研究设施将成为世界上最强大的中子源(约为其它现有最大中子源的40倍能力),每年将有3000名访问科学家使用该设备。另外,建成后的欧洲核散裂中子源,将是世界上首个用于研究目的、功率最大的长脉冲低能中子源,对分析和研究凝聚态物质(包括软凝聚态和硬凝聚态物质)、电磁学、生物学及核物理学具有特别重要的作用。




安泰科技丰富的相关经验:

  安泰科技为本次欧洲散裂中子源(ESS)项目所生产加工的钨靶,具有极高的抗热震性能,完全满足在ESS装置内高温热循环应力下长期服役的要求。安泰科技为ESS项目提供的系列产品在招标测试过程中,优异的化学和力学性能成功力压国内外其他竞标者,得到了ESS方面的高度评价。


  而此前,安泰科技曾参与欧洲大型强子对撞机(CERN)、国际热核聚变实验堆(ITER)计划、中国散裂中子源(CSNS)等项目合作,在高端科学研究领域拥有非常丰富的国内与国际合作经验,是国内首屈一指的难熔金属材料制造商。


  其中,欧洲大型强子对撞机(CERN)是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器。大型强子对撞机坐落于日内瓦附近瑞士和法国的交界侏罗山地下100米深·总长17英里(含环形隧道)的隧道内。2008年9月10日,对撞机初次启动进行测试。


  2010年,参与大型强子对撞机(LHC)项目的科学家表示,他们可能已经“接近”希格斯玻色子。希格斯玻色子也被称之为“上帝粒子”,据说在大爆炸之后宇宙形成过程中扮演重要角色。2015年4月5日,经过约两年的停机维护和升级后,欧洲大型强子对撞机重新启动,正式开启第二阶段运行,希望探索‘发现’希格斯耦合粒子超对称粒子的存在。


  安泰科技于2004年为欧洲核子对撞中心ALICE项目提供难熔金属材料部件,并于当年被评选为最佳工业奖。



  国际热核聚变实验堆(ITER)计划是目前世界上仅次于国际空间站的又一个国际大科学工程计划。ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托克马克,其装置中心是高温氘氚等离子体环,其中存在15兆安的等离子体电流,核聚变反应功率达50万千瓦,每秒释放多达1020个高能中子。等离子体环在屏蔽包层的环型包套中,屏蔽包层将吸收50万千瓦热功率及核聚变反应所产生的所有中子。合作承担ITER计划的七个成员是欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国,这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家,覆盖的人口接近全球一半。该计划将集成当今国际上受控磁约束核聚变的主要科学和技术成果,首次建造可实现大规模聚变反应的聚变实验堆,将研究解决大量技术难题,是人类受控核聚变研究走向实用的关键一步,因此备受各国政府与科技界的高度重视和支持。



  中国散裂中子源是国家“十一五”期间立项、“十二五”期间重点建设的重大科技基础设施,2017年8月28日,位于广东东莞的中国散裂中子源首次打靶成功,获得中子束流——这是该工程建设的重大里程碑,标志着中国散裂中子源主体工程顺利完工,进入试运行阶段,建成后的中国散裂中子源,将成为世界第四台脉冲式散裂中子源。按照工程规划,整个装置建在13米到18米的地下,其主要建设内容包括1台8千万电子伏特的负氢离子直线加速器、1台16亿电子伏特的快循环质子同步加速器、2条束流运输线、1个靶站、首批建设的3台谱仪及相应的配套设施和土建工程。预计2018年春,中国散裂中子源将按计划全部完工,正式对国内外用户开放。未来,散裂中子源还将向国家申请二期工程建设,届时将新建谱仪,并将功率从100千瓦升级到500 千瓦。2017年6月12日,散裂中子源聚束腔顺利通过CSNS工程经理部验收。靶体系统的研制从2012年开始, 2016年7月21日所有设备完成出厂验收;现场安装从2016年9月3日开始, 2017年6月23日完成了所有设备的现场安装、与相关系统的联调和资料归档。靶体插件的最终安装精度为:高度偏差-0.06mm、对称度0.03mm、束流方向定位误差0.19mm,达到指标要求。2017年8月16日至9月13日,中国散裂中子源(CSNS)低温系统进行了为期4周的首轮运行,期间经历了首次打靶。2017年11月1日,中国散裂中子源开始加速器、靶站、谱仪首次联合调试。15时许,加速器输出到靶站的1.6GeV质子束首次由单发模式转入1Hz模式,持续为靶站供束,质子束流时间平均功率300-400W。

安泰科技简介:

  安泰科技股份有限公司是以中国钢研科技集团有限公司(原国家级大型科研院所钢铁研究总院)为主要发起人,联合清华紫光(集团)总公司等单位发起成立的高科技股份有限公司。是国家科技部及中科院联合认定的国家高技术企业,也是被北京市科学技术委员会认定的骨干高新技术企业。


  公司成立于1998年12月,注册地为中关村科技园区中心区。2000年5月,公司在深圳证交所完成了6000万A股股票的发行上市工作。经过权益分派等,截至2015年12月,公司注册资本为8.63亿元。


  安泰科技以先进金属材料为主业,服务于战略性新兴产业,在非晶/纳米晶带材及制品、难熔材料及制品、粉末材料及制品、磁性材料及制品、焊接材料及制品、过滤材料及环保工程、高速工具钢及人造金刚石工具等领域,为全球高端客户提供先进金属材料、制品及解决方案。多年来,为我国国民经济发展、国防建设和航天航空事业的发展做出了重要贡献。