图为HIAF增强器。叶青摄
21日，位于广东惠州的国家重大科技基础设施建设项目——强流重离子加速器装置（HIAF）通过工艺验收，标志着该装置达到所有工程建设目标，进入试运行阶段，开始投入科学研究。
HIAF是世界上第一台超导直线加速器、同步加速器和储存环组合的先进重离子研究装置，结合了直线加速器的高脉冲流强优势与环形同步加速器的高能量特点，将为核科学前沿和重离子重大应用提供国际领先的研究平台。
高流强是新一代离子加速器最核心的性能指标。“要实现强流的离子束，首先需要从物理机制上解决所有制约离子稳定运行的动力学效应问题。”中国科学院近代物理研究所副所长、HIAF总工程师杨建成说，他们在国际上首次实现六维相空间填充注入，攻克强流重离子束流产生、预加速、非谐振快速率加速等技术挑战，取得系列领先指标。这些突破，使HIAF的流强累积效率较国际最高水平提升了1个量级，束流损失降低了1个量级。
国际首创极高真空度大尺寸超薄壁骨架内衬真空室、创新研发变前励全储能电源新拓扑架构、自主研制国际低频段最高电压梯度油冷磁合金高频系统……16年来，科研团队攻克了多项关键核心技术，并在高质量、高效率工程建设方面开创了大科学工程建设新范式。依托自主研发的大规模加速器集群控制系统，HIAF实现16小时2公里束线全线贯通，创造了国际同类装置束流调试速度新纪录。
基于创新技术，在HIAF束流工艺测试中，典型氧离子束与铋离子束流强指标均优于工程设计指标，并刷新了国际重离子束脉冲流强纪录，分别将原国际最高指标提高了3倍和7.5倍。目前，HIAF已在核质量测量、放射性束流产生、核结构研究、核材料辐照、高电荷态离子精密谱学等领域取得了一批具有国际影响力的重要成果。
据悉，HIAF由中国科学院近代物理研究所建设，于2018年12月在惠州开工，2025年10月首次成功出束。未来，HIAF有望吸引国内外一流科学家与科研团队开展合作研究，在新元素合成、航天空间辐照、重离子治癌与医用同位素药物的研发、生物育种等前沿领域发挥重要作用，提升我国重离子科学与技术领域的创新能力。
