原標題

首套國產千瓦級液氦-超流氦溫區(qū)低溫系統(tǒng)在惠建成

東江實驗室實現多項原創(chuàng)性重大科研突破，在省實驗室考核中綜合排名第一

　　●惠州日報記者馮麗均

　　通訊員惠科宣

　　國際首次實現超導直線加速器高功率10毫安連續(xù)波質子束加速和超百千瓦、百小時穩(wěn)定運行；國際首次實現高性能低β實用腔型復合結構；建成首套國產千瓦級液氦-超流氦溫區(qū)低溫系統(tǒng)并完成調試……

　　1月5日下午，由中鐵二十一局承建的東江實驗室總部區(qū)全面啟用。記者從現場獲悉，自2019年啟動建設以來，東江實驗室迄今共建設12個重大科研平臺，引進11個頂尖科研團隊，匯聚5名院士，實現多項原創(chuàng)性重大突破，在第三批廣東省實驗室考核評估中綜合排名第一，獲評優(yōu)秀。

　　“東江實驗室已成為粵港澳大灣區(qū)一支重要戰(zhàn)略科技力量，助力惠州打造粵港澳大灣區(qū)能源科技創(chuàng)新中心、科技成果轉化首選地和高水平人才高地重要支點�！笔锌萍季重撠熑吮硎荆�惠州將繼續(xù)堅定不移地實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，以科技創(chuàng)新引領“2+1”現代產業(yè)體系建設，加快形成新質生產力，塑造發(fā)展新優(yōu)勢，為我國科技自立自強貢獻力量。

東江實驗室總部區(qū)全面啟用。惠州日報記者鐘暢新 攝

　　藍圖

　　打造粵港澳大灣區(qū)能源科技創(chuàng)新中心

　　在惠城區(qū)金山新城河橋片區(qū)的東江實驗室總部區(qū)，一臺射頻RFQ低能強流加速器已安裝完成，它是面向微納加工和材料性能綜合分析的強流加速器平臺三大組成部分之一。在這個平臺上對材料進行微納加工，可以切割出30微米薄的硅片，厚度不到頭發(fā)絲的1/3，且對硅片的利用率接近100%，而傳統(tǒng)切割工藝切出來的硅片厚度在120～150微米，對硅片的利用率只有50%。

　　硅片廣泛應用于集成電路、太陽能電池、半導體器件、光學器件等領域，這一創(chuàng)新工藝一旦產業(yè)化推廣，我國光伏電池產業(yè)將挖出一條產業(yè)“護城河”，成本更低、效率更高。東江實驗室高級工程師陳偉龍介紹，該平臺不僅能進行材料微納加工，還可以應用在材料精密檢測、特殊功能材料設計和離子束新材料合成方面，對我國核工業(yè)、半導體產業(yè)有重大意義。

　　這是東江實驗室已建成的7個科研平臺之一。東江實驗室是“先進能源科學與技術廣東省實驗室”核心總部，也是全省能源領域唯一省實驗室。

　　中國科學院近代物理研究所副所長、東江實驗室常務副主任胡正國介紹，實驗室面向國家“雙碳”戰(zhàn)略目標和廣東省能源重大需求，依托CiADS、HIAF、HIRFL等國家重大科技基礎設施和惠州石化能源、新型儲能等產業(yè)優(yōu)勢，聚焦先進核能系統(tǒng)、核能技術應用、化石能源清潔高效利用、新能源和新型儲能等4大主攻方向，開展基礎研究及應用基礎研究。

　　目前，東江實驗室共建設12個重大科研平臺，其中，智能超算模擬設計支撐平臺、重離子核孔膜研發(fā)平臺、射頻超導開發(fā)平臺等7個平臺已經建成，5個正在建設中；引進了11個頂尖科研團隊，其中院士5人、“杰青”11人、“優(yōu)青”6人、博士239人，著力打造粵港澳大灣區(qū)能源科技創(chuàng)新中心，努力建設國際前列的核科學技術中心。

　　記者了解到，在第三批省實驗室考核評估中，東江實驗室在基礎設施建設、人才引進、科研攻關和成果轉化方面取得顯著成效，綜合排名第一，獲評為“優(yōu)秀”，并獲得省財政獎補金額2.69億元。

　　成果

　　承擔6項國家級科研項目攻關

　　2023年11月28日，中國科學院理化技術研究所、上�？萍即髮W、中國科學技術大學國家同步輻射實驗室、中國散裂中子源、中國科學院合肥物質科學研究院的專家組對東江實驗室聯合中國科學院近代物理研究所建設的首套國產千瓦級液氦-超流氦溫區(qū)低溫系統(tǒng)開展驗收評估。

　　這套系統(tǒng)綜合國產化率達到81.2%，已連續(xù)運行1600小時，整機性能達到國際先進水平，順利通過驗收。

　　“液氦溫區(qū)低溫技術是大科學裝置、超導技術、氫能、量子計算等領域的關鍵基礎技術，國產化對相關高技術產業(yè)發(fā)展、防止被‘卡脖子’意義重大。”中國科學院近代物理研究所研究員張軍輝是系統(tǒng)總負責人，他表示，該系統(tǒng)主要包括制冷機、低溫分配傳輸系統(tǒng)、終端測試系統(tǒng)、回收純化系統(tǒng)以及儲氣系統(tǒng)，是國產制冷機在設備應用層面的體現。

　　當前，大型低溫制冷機是我國被“卡脖子”的領域之一。在我國，中、大型國產制冷機正在研發(fā)中，目前4kW/4.5K氦制冷機已從車間下線，準備開始安裝；18kW/4.5K氦制冷機正在集成，預計2024年年底開始調試；壓縮機已實現國產化；溫度傳感器、真空規(guī)、低溫流量計等相關設備國內正在研發(fā)，目前正在進行測試驗證階段。

　　東江實驗室研制的該低溫系統(tǒng)可以為這些設備提供相應的測試與研發(fā)條件，并且，其回收純化系統(tǒng)可以將終端產生的低純度氦氣進行回收提純和循環(huán)利用，可減少對戰(zhàn)略性資源——氦氣的浪費。

　　胡正國表示，東江實驗室先后承擔各類科研項目27項，其中國家級6項，省級12項；累計發(fā)表論文257篇，其中，SCI論文224篇；申請專利103項，實現多項原創(chuàng)性重大科研突破，研究成果居國內國際領先地位。

　　變革

　　打造大灣區(qū)先進能源科學技術原始創(chuàng)新策源地

　　當前，在東江實驗室，詹文龍院士領銜的8個先進核能與核技術領域科研團隊，張鎖江院士領銜的3個化石能源領域科研團隊正在陸續(xù)出科研成果。首套國產千瓦級液氦-超流氦溫區(qū)低溫系統(tǒng)就是先進核能系統(tǒng)關鍵設備與技術領域的科研成果。

　　在化石能源低碳清潔利用技術領域，東江實驗室相繼實現離子液體氨碳分離新技術、CO2轉化制碳酸酯新技術、低碳烴高值化利用新技術等原創(chuàng)技術和關鍵技術的突破及應用示范。

　　“東江實驗室正全力推動能源技術變革，促進能源結構綠色轉型，打造粵港澳大灣區(qū)先進能源科學技術的原始創(chuàng)新策源地。”胡正國表示，東江實驗室計劃利用中國科學院“科技服務網絡計劃”（STS計劃）引進新能源和新型儲能領域創(chuàng)新力量，聚焦先進能源科學與技術開展科研攻關。

　　這一舉措與惠州的產業(yè)發(fā)展高度吻合�；葜菡�在打造更具核心競爭力的“2+1”現代產業(yè)集群，可以說，加快形成新質生產力、塑造發(fā)展新優(yōu)勢是惠州作為廣東工業(yè)第五城肩負的重任，東江實驗室毫無疑問已成為我市產業(yè)高質量發(fā)展的重要戰(zhàn)略科技力量。

　　記者了解到，為支撐惠州新能源和新型儲能產業(yè)發(fā)展，東江實驗室增設“新能源和新型儲能研究中心”，設立新型儲能專項資金，引進和整合相關大學大院大所儲能創(chuàng)新資源，聯合惠州億緯鋰能等新能源和新型儲能龍頭骨干企業(yè)，建立產學研協(xié)同創(chuàng)新機制，開展新能源和新型儲能關鍵技術攻關。

　　“實驗室加強了本地優(yōu)勢產業(yè)所需的鋰離子電池技術、全過程安全技術研究，推動具有一定產業(yè)基礎的鈉離子電池技術、液流電池技術研究，布局面向未來產業(yè)的前瞻儲能技術研究，并大力培養(yǎng)新型儲能技術人才，促進相關科技成果在惠轉化，為惠州新型儲能產業(yè)發(fā)展提供科研引領和支撐作用。”胡正國說道。

　　值得關注的是，針對市場前景廣闊但被“卡脖子”的醫(yī)用同位素“藍海產業(yè)”，東江實驗室布局了先進核能系統(tǒng)若干關鍵技術與同位素應用、射頻超導應用及同位素生產技術、同位素靶向藥物用探針、醫(yī)用核素腫瘤診療一體化等4個與醫(yī)用同位素密切相關的科研團隊，投入數億元支持相關研發(fā)平臺建設和科研工作。

　　目前，東江實驗室已在碳-13、鐳-223、錒-225等同位素研制上取得突破，其中錒-225是國家中長期規(guī)劃明確提出重點研制的醫(yī)用同位素。

　　胡正國表示，東江實驗室在HIAF裝置終端區(qū)域啟動醫(yī)用同位素示范生產平臺建設，近代物理所正依托該平臺聯合東江實驗室申報國家同位素研發(fā)重大科技項目，一旦獲批將進一步加速醫(yī)用同位素研制生產進程，為我市打造醫(yī)用同位素產業(yè)提供強大支撐。

　　轉化

　　首臺國產新一代重離子加速器治癌裝置落戶惠州

　　為何各城都在爭取大科學裝置落地建設？因為作為國之重器，大科學裝置研制技術溢出分分鐘能澆灌出新質生產力和產業(yè)新增長點。而這一現象也正在惠州發(fā)生。

　　利用HIAF先進加速器技術，東江實驗室參與攻關了新一代重離子加速器治療腫瘤裝置。重離子治療是目前國際公認的放療尖端技術，能夠在對腫瘤進行集中爆破的同時，減少對健康組織的傷害，就像是精準導彈打擊，快速消滅癌細胞之后就會消失，特別是對無實體瘤的患者有很好的效果。

　　甘肅省武威腫瘤醫(yī)院重離子中心是首家中國重離子系統(tǒng)臨床應用中心，該院首席物理師吳嘉明教授做客人民日報健康客戶端時表示，醫(yī)院在2020年啟動重離子加速器治癌裝置的臨床應用，至2023年12月初已治療1020余名患者，治療肺癌、肝癌、胰腺癌、腦膠質瘤等50余種病種，治療結束的患者療效顯著、耐受性良好。

　　新一代重離子加速器治癌裝置具有占地面積更小、能耗更低、治療時間更短等一系列優(yōu)點。記者獲悉，首臺國產新一代重離子加速器治療腫瘤裝置落戶惠州，建成后預計年治療能力達3000例。

　　胡正國表示，東江實驗室利用在建的CiADS、HIAF兩大科學裝置研制技術溢出，探索實踐出一條“基礎研究-應用開發(fā)-成果轉化-產業(yè)發(fā)展”的沿途下蛋新路徑，面向惠州產業(yè)發(fā)展和民生需求，加速科技成果轉化落地，加快“從0到1再到10”進程。

　　目前，東江實驗室已成立專門負責相關成果轉化的科清公司，如利用國際領先的超黑膜、爆氣增氧技術等先進技術成果，推動重離子核孔膜在污水處理、河道修復、垃圾壓濾液處理等方面的應用，落地7個水處理項目，營收達近8000萬元。

　　此外，東江實驗室石化團隊與我市石化龍頭企業(yè)深度合作，一批重大科技成果轉化落地，帶動相關產業(yè)新增產值數億元，推動了石化能源新材料產業(yè)高質量發(fā)展。

　　聲音

　　“近年來，惠州市委市政府越來越重視科技創(chuàng)新，我們明顯感受到惠州的創(chuàng)新氛圍越來越濃厚。比如圍繞國家兩大科學裝置、東江實驗室及惠州學院打造的河橋科教城，交通、學校、人才房等基礎配套越來越齊全，創(chuàng)新生態(tài)越來越完善，科技合作、學術交流活動越來越頻繁。”

　　——中國科學院近物所副所長、東江實驗室常務副主任胡正國

　　新聞科普

　　首套國產千瓦級液氦-超流氦溫區(qū)低溫系統(tǒng)主要包括制冷機、低溫分配傳輸系統(tǒng)、終端測試系統(tǒng)、回收純化系統(tǒng)以及儲氣系統(tǒng)。這套系統(tǒng)綜合國產化率達到81.2%，已連續(xù)運行1600小時，整機性能達到國際先進水平。液氦溫區(qū)低溫技術是大科學裝置、超導技術、氫能、量子計算等領域的關鍵基礎技術，國產化對相關高技術產業(yè)發(fā)展、防止被“卡脖子”意義重大。