他为重离子束流记实烙上“中国印”

 

孙良亭 叶满山/摄

■本报记者 叶满山

2011年，中国印美国伯克利考验考验室的为重一场庆贺会上，科研人员举杯欢庆高电荷态铀束流打破300微安的离束流记里程碑，考验考验室担当人慨叹这是实烙上旧事科“多年浮光掠影的下场”。作为考验考验介入成员 ，学网孙良亭站在人群中，中国印既为介入这项科研打破而冲动不已 ，为重也在心中埋下一个执念——有朝一日，离束流记要在本身的实烙上旧事科国度主导创作创作创造新的记实 。

十几年后，学网在中国科学院近代物理研究所（以下简称近代物理所）的中国印超导离子源测试平台上，重离子束流测试正在举办。为重研究员孙良亭紧盯着屏幕
，离束流记跳动的实烙上旧事科束流数字幻想下场定格在500多微安。这一数值将伯克利考验考验室贯穿连接的学网全国记实汲引了75%
，标识表记标帜着我国在重离子物理局限完成了从并跑到领跑的超出 ，愈加核裂变能和同位素抢占科技制高点专项供给了关头“本源”技能支撑。

本年1月
，孙良亭荣获“中国科学院进步先辈小我”称呼 。

当傍不美不雅不雅不雅不雅不雅不雅者不如当介入者

束流强度的奔驰
，本源在于中心设备的自立立异 。作为重离子加快器的“心脏”，离子源的功用直接决意了束流的质量与强度 。

在核物理研究中，离子源可产生发火强流弹核离子
，为试探物质微不美不雅不雅不雅不雅不雅不雅筹划供给关头身手；在医疗局限，离子源支撑侧重离子放疗技能 ，助力完成癌症的精准医治；在财富局限 ，离子注进技能可以较着汲引材料功用，普及独霸于半导体、航空航天等高端建造行业；在国度安然局限，离子源所产生发火的强流荡子束还可用于核废料措置
、核检测等次要独霸处景。

没有高功用的离子源  ，再精细的加快器也只是空壳。这是国际上不竭将离子源技能视为计策中心之一 ，严格限制技能转移与合作的启事 。

超导电子回旋共振（ECR）离子源技能代表着国际离子源技能的最高程度。可是 ，十多年前，我国高电荷态ECR离子源的部分中心技能仍经久依托出口 。

2012年 ，已在美国具有晃荡科研工作的孙良亭选择归国介入近代物理所团队，投身ECR离子源中心技能研发 。“在国外做研究不竭有种‘给别人打工’的感应感染。与其做傍不美不雅不雅不雅不雅不雅不雅者 ，不如做介入者 。”孙良亭说，国际惠州强流重离子加快器（HIAF）拆卸等重除夜项方针鞭挞 ，让他看到了完成自我价值的坦荡宽大年夜大年夜奔放宽除夜广大年夜奔放空间。

孙良亭的第一个方针是研制第一台全国产化的超导ECR离子源
。可等待他的倒是国际相干技能空白与国际技能封锁的两重困境。

彼时，国际加快器超导磁体技能根本亏弱 ，即便拿出全超导磁体的筹划筹划 ，也没有一家单位具有照顾的研发身手和花费工艺；而在国际上  ，超导ECR离子源磁体中心技能被多半发家国度独霸
，我国寻求合作更是难上加难。

“既然国际没法建造，就先引进国外进步先辈技能。哪怕多花点钱 ，也要深度介入研制过程，把中心技能学过往、握在本身手里 。”孙良亭说。

可在对外发出聘请后，日本企业却以“无中国售后”为由直接回尽投标，美国企业更是了了展示“没法与中国展开合作”，唯有曾有过合作根本的德国公司宁愿赞成坐上往构和。这一谈就是一年多 。幻想下场，对方开出“低价”，孙良亭咬牙准予。

可是，就在合作谈成的第二天，德国公司因内部问题面对终结
，项目经理遗憾地赐顾帮衬孙良亭“后会无期”。孙良亭对那段损掉落踪看的经验浮光掠影。事前项目已启动半年，若遏制不前，就会错损掉落踪落国产化的最好机会 。

“没有后路，只能本身闯出一条路
。”孙良亭团队把目力目力眼光投向国际一家刚创建不久、位于西安的超导磁体技能公司 。但对ECR离子源所采取的宏壮超导磁体，这家公司的团队成员尽是“新兵”
。

是以 ，单方抱着背城借一的决计连络攻关 。孙良亭全程介入筹划、调试
，带领团队几回打磨。为措置拆卸艰苦，他频繁往来交往兰州与西安之间 ，和团队连夜复盘、几回履行。即就是零根本，仰仗着团队的心照不宣与对关头问题标精准把控 ，他们幻想在2015年完成了ECR离子源超导磁体技能的国产化研制 。

在“无人区”里啃下“硬骨头”

第一台全超导离子源的成功，只是万里长征的第一步 。要完成束流强度质的奔驰 ，必须兼并***超导离子源的中心技能——铌三锡超导磁体技能
。这一技能是国际前沿，此前独一极多半国外考验考验室掌控  ，且被严格阻拦向我国让渡 。自2015年起，孙良亭团队不克不及不进进“无人区”自立试探
，这一干就是整整10年 。

铌三锡超导线圈的研制  ，从绕制最早就步步是坎
。这类线圈并不是复杂的圆形旋绕纠缠，而是屈就离子源磁场构型需求筹划的异型筹划，半米长的1/2尺寸样机线圈，光绕制成型就需求3个月，全尺寸近1米长的线圈破钞时分则更长 。每圈都要精准独霸力度与间距，稍有偏向就会影响后续的超导功用
。

为了担保精度，科研人员经常坐在独霸台前十几个小时，收视反听地盯着线材在绕线机上挪动的每厘米 ，一举一动都不冷而栗 ，一天上往身手僵硬
、眼睛酸涩。

“单个线圈造价特别很是昂贵
，做废一个就意味着上百万元的丧损掉落踪落 。”孙良亭说，绕制完成后，线圈还要送进低温炉中延续“烘烤”10天
，其间需严格独霸温度与时分，稍有闪损掉落踪落就会影响铌三锡相充分生成与幻想下场超导功用的吵嘴。

绕制完成只是根本，拆卸环节更是堪比“在针尖上跳舞” 。铌三锡合金经热措置后 ，硬度堪比陶瓷，韧性却像干面条，用手舒适一弹就会断裂，而拆卸精度请求必须独霸在10微米以内 ，相当于一根头发丝直径的1/7。

那段时分，孙良亭带着团队天天泡在考验考验室 ，翻遍各类文献，经由过程一点点的线索拾掇与分化，与厂家制订了其实可行的慢慢鞭挞的研发计策。经由过程用时两年多的攻关 ，他们幻想下场制备出第一个根本参数抵达请求的铌三锡线圈。

线圈有了 ，功用若何考验
？测试环节又碰着了“拦路虎” 。事前
，国际根柢没有异型铌三锡超导线圈的测试身手，就连可参考的设备都没有。

团队最初考验考验将线圈拆卸在一个“尽心筹划”的工装里，放进液氦低温气候加电测试 
，下场线圈因电磁力不平均膨胀，导线位移招致损掉落踪落超，考验考验测试损掉落踪落败 。孙良亭没有悲不雅不雅不雅不雅不雅不雅，他提出参考国际上的镜像筹划思路 ，和团队一同打造属于我们本身的镜像筹划测试琐细 
，却被国外同业泼冷水：“这可不是尽情能做成的 。”

可是，这支平均岁数不到35岁的年青团队不信这个邪
。在孙良亭的带领下，他们自立筹划、加工、调试，搭建测试琐细 。为了让“镜像筹划”正常运转 ，团队还自立斥地了“液态膨胀预紧技能与工艺” ，经由两年几回考验考验 ，批量化花费的金属压力囊承压能晃荡运转至50兆帕 。经由过程一系列关头技能的打破 ，幻想在2019年 ，半尺寸“镜像测试筹划”在国际上第一次成功高磁场测试了高场铌三锡六极线圈。

2020年，经由过程自立研发的“高精度应变测量技能”“压敏显像技能”“镜像测试筹划”等测试分化技能与切确拆卸编制，团队完成了1/2长度样机的高精度拆卸  。后续，团队又用了两年多时分，兼并了多线圈连络测试
、高磁场运转测试等一系列艰苦
，为***超导离子源的成功研制奠定了波动根本  。

把善于的事做到极致

经由过程十余年深耕，孙良亭归国时立下的方针均已完竣完成 。他与团队的科研下场 ，早已走出考验考验室，成为支撑国度重除夜科技根本行动办法培养汲引的中心实力。由团队研发的超导离子源新技能 ，已前后独霸于“十二五”国度重除夜科技根本行动办法强流重离子加快器拆卸（HIAF） 、中国超重元素研究加快器拆卸（CAFE2），和新一代普惠型重离子医治拆卸（SIMM）中，为国度核科学研究 、平易近生医疗等局限供给了波动的技能支撑  。

在离子源技能局限 
，孙良亭团队创作创作创造并贯穿连接了尽除夜部分高电荷态重离子束流强度的全国记实
。个中最令人昂扬的等于将天然界最重元素铀的离子束流强度汲引至500多微安——这一打破
，让中国在该局限紧紧占据了国际抢先职位。

获评“中国科学院进步先辈小我”后 ，孙良亭第一时分想到了恩师赵红卫。在贰心中 ，这份诺言属于全数团队，也属于带领他走上科研之路
、与他并肩作战的带路人 。恰是中国科学院院士赵红卫等先行者20余年的技能堆集与立异打破，如今我国高电荷态ECR离子源技能才调抵达国际行进晚辈程度。而近代物理所站在国际核科学研究的前沿
，正面对若何单方面知足核科学与独霸的展开需求、若何经由过程立异打破抵达国际抢先程度的新挑衅。

为了延续发扬近代物理所老一辈科研工作者的出色传统 ，孙良亭不单在技能上克意朝长进步、攻坚克难，更在人才培养上倾尽戮力。项目履行中
 ，他主导年青人打头阵、练身手
。在线圈绕制工艺优化过程中 ，年青成员提出的“分段筹划”筹划曾激起争议 ，有人忧虑会添加成本与风险
，孙良亭没有否定
，而是构造团队举办模仿履行，幻想下场证实该筹划能有效汲引线圈功用。在面对重除夜不该时，孙良亭勇于摇头 ，“出了问题我来兜底”，也准予团队成员保管定见，后续再延续研究 。恰是这类开放包涵 、准予年青人试错的学术氛围，让团队不竭贯穿连接立异活力。

孙良亭说  ，如今这支团队中年青人是主力
 ，“他们敢想敢干 ，是中国离子加快局限的将来”。而他这位“老研究员”则会作古守阵地 ，延续在离子加快器局限深耕 ，把善于的事做到极致。

《中国科学报》(2026-03-04 第1版 要闻)  出格声明：本文转载仅仅是出于撒播信息的需求，真实不虞味着代表本网站不雅不雅不雅不雅不雅不雅不美不雅不雅不雅不雅念或证实其内容的真实性；如其他媒体 、网站或小我从本网站转载独霸 ，须保管本网站注明的“本源”，并自卑大年夜大年夜大年夜版权等功令义务；作者假定不盼看被转载或联络转载稿费等义务
，请与我们联络。