重离子加速器关键部件制造难题攻克

　　重离子加速器是开展癌症治疗和基础科学研究的重要设备，但其核心部件之一的异形导体制造长期存在技术瓶颈。近日，兰州理工大学材料科学与工程学院高强高导团队成功攻克重离子加速器强磁超导线圈超长导体连续精密成形关键技术，实现多个规格异形薄壁铜管的超精密成形并稳定量产。

　　重离子加速器强磁线圈对所用铜管的导电性能和截面形状要求极高。传统的做法是用厚壁圆铜管通过轧制来成形，但这种方法存在两大难点：一是难以精确控制管子的形状和壁厚；二是加工过程中材料受力不均，容易导致表面堆积、内部晶粒排列混乱，进而降低导电性能。这些问题一直制约着重离子加速器产业的发展和相关装备的组装需求。为此，甘肃省将该材料的攻关列为2023年度省级重大专项。

　　兰州理工大学科研团队采用了对拉拔过程的计算机模拟、微观层面的参数优化以及材料晶体结构变化的机理分析等一系列先进研究方法。在此基础上，结合大量实验测试，团队建立了适用于超长异形薄壁铜管成形的数学模型和组织控制方法，掌握了从工艺参数到配套装备设计的全套技术。经过现场试验，一次性成功拉制出多种规格的强磁超导异形薄壁铜管。

　　该项目的成功实施，突破了重离子加速器异形导体高效成形的关键技术瓶颈，解决了电磁线圈超长异型管材供给能力不足的问题，也为今后开发更多不同规格的异形导体打下了坚实的理论和实践基础。