质子位移损伤效应模拟试验装置——60MeV质子加速器全景图。受访者供图

近日，我国自主研发的质子位移损伤效应模拟试验装置（PREF）——60MeV质子加速器建成出束，首次成功实现储存、加速、慢引出质子到实验终端的过程。该装置是目前国际上唯一一台可以在10～60MeV范围连续精确提供宽注量率范围高品质单能质子束的装置，在累积辐射效应、质子单粒子效应评估，以及质子能谱仪标定方面有极好的应用前景。

应用于卫星或空间飞行器的电子学系统，在天然空间辐射环境中往往因经受高能粒子辐射而导致性能下降或者失效，甚至造成卫星或空间飞行器的灾难性后果。然而，目前我国缺少专门用于位移损伤效应模拟的试验装置，不能全面评估器件的在轨辐射损伤风险，给航天器和载荷带来严重隐患。

PREF基于重大基础前沿研究需求而研发，可开展元器件累积辐射效应试验评估服务，为卫星、光电载荷、新型宇航元器件的研发与应用提供支撑，进而填补我国空间辐射效应试验能力缺项，满足新型器件空间位移损伤试验评估需求。

PREF由中国科学院新疆理化技术研究所（以下简称新疆理化所）牵头负责、中国科学院近代物理研究所（以下简称近代物理所）承担建设。该装置建成后，将在新疆理化所形成国内唯一由辐照装置、元器件测试系统和辐射场测量设备就近配置构成的功能完整的“三位一体”累积辐射效应试验平台，满足国家航天技术发展需求。

在设计、建造方面，近代物理所加速器团队首次在超小型质子同步加速器中采用了钛合金瓷环内衬极高真空室及全储能非谐振大功率电源新技术，研发出快上升全波形动态磁场补偿和全系统同步性实时测量技术，实现了加速器全过程数字模拟和束流的精准操控。

中国工程院院士、近代物理所研究员夏佳文，近代物理所加速器中心主任杨建成，新疆理化所所长潘世烈等学者专家、参研技术人员共同见证了PREF的首次出束。

（原载于《中国科学报》 2023-08-11 第1版 要闻）