王生,中国科学院高能物理研究所副所长、中国散裂中子源(以下简称CSNS)二期工程总指挥。作为中国散裂中子源的主要负责人,王生长期扎根一线,不忘初心,为建设中国自己的散裂中子源默默奉献智慧和汗水。因为其吃苦耐劳,勇于担当,大力弘扬认真严谨的科学作风和一丝不苟的工匠精神,今年,王生荣获了“广东省五一劳动奖章”。
一丝不苟 弘扬工匠精神
中国散裂中子源是中国第一台、世界第四台脉冲型散裂中子源。这样的大科学装置,是上万台套设备组成的有机整体,涉及几十个不同的专业领域。CSNS的高能强流质子加速器,涉及众多领域的世界前沿科技,从加速器物理设计到大量关键技术研发,在国内都是第一次。
大型加速器工程建设,可以分为物理设计、硬件设备研制和束流调试三个阶段。物理设计是龙头,决定了整台装置的水平和指标的上限,硬件设备研制决定了工程的建设质量,束流调试最终决定整个工程的成败。
王生带领设计团队,通过大量方案设计优化比较,确定了CSNS采用较低能量的直线加速器加快循环同步质子加速器设计方案,造价低且易于升级,以很小的代价,保留了束流功率提升5倍的能力,为保证CSNS的科学寿命和长期保持世界先进水平打下了坚实的基础。
上万台套设备中,一台关键设备指标不满足要求,就可能造成整台装置的失败。在设备研制阶段,王生带领加速器物理团队,严把质量关,完成了谐振状态下的磁场测量工作,得到了精确的动态磁场数据,并与磁铁和电源研制团队一起,提出了利用谐波补偿提高磁场跟踪精度的新方法。正是这样一丝不苟、精益求精的工匠精神,保证了整台装置的研制水平和建设质量。
束流调试,是决定整台装置成败的关键一环。由于快循环同步加速器的特殊性,国际上可供借鉴的经验也不多。在调束研究中,王生及团队开发了完整的调束软件工具,模拟仿真程序,首次提出并实现了快循环同步加速器磁铁磁场精确控制方法,将一种新的实现强流同步质子加速器匹配注入的方法并应用到调束中。快循环同步加速器在加速调试的第一天,即实现了全能量加速,两天后,达到了100%全能量加速,此前国际上最新的同类装置用了几个星期才实现相同目标。
中国科学院高能物理研究所副所长、中国散裂中子源二期工程总指挥王生:“遇到的困难其实很多,因为在国内这是全新的,整个一期像质子加速器、靶站、谱仪都是第一次建设。以加速器为例,在国内已有的加速器里面都是没有做过的,我们花了5年的时间开展预研工作,才基本解决了其中主要的关键技术问题,为后来的顺利建设打下基础。工作了十几年,当自己设计的那条曲线,利用束流呈现出来的时候,那种心情,那种激动,可能只有参与其中才能感受到。”
据了解,中国散裂中子源装置开放运行后,年供束时间超过5000小时,供束效率超过97%,达到了国际同类装置的领先水平,有力支撑我国的科技前沿研究和基础研究,服务国家战略需求,在多个领域开展重大创新研究,取得了丰硕成果。
勇于担当 筑梦科创中心
CSNS的成功建设,为大湾区科创中心的建设写下了浓墨重彩的一笔,但王生和他的团队并未就此止步。筑梦大湾区,围绕中国散裂中子源打造世界级的基于大科学装置的研究中心,是他们新的目标。
2024年1月,中国散裂中子源二期工程在一期工程高效稳定运行的基础上启动建设,建设周期5年9个月,打靶束流功率将从一期设计功率100千瓦增加到500千瓦,新建9台中子谱仪和国内第一台缪子实验终端和高能质子实验终端,谱仪数量将增加到20台。二期工程完成后, 实验精度和效率都将显著提高,研究能力将大幅提升。
王生表示,此次荣获广东省五一劳动奖章,对他来说是鼓励,更是鞭策。“这是省里和市里给散裂中子源集体的荣誉,这个成绩是大家共同努力取得的,我只是代表集体接受了这个荣誉,非常感谢地方政府长期以来对散裂中子源的大力支持,我们会继续努力,在保证二期工程建设的同时,不断地提高每年运行开放的水平。”
(记者 汤秀芳 魏淦棠)
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