大科學(xué)裝置是通過較大規(guī)模投入和工程建設(shè)來完成，建成后通過長期的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)的科學(xué)技術(shù)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)重要科學(xué)技術(shù)目標(biāo)的大型設(shè)施。其科學(xué)技術(shù)目標(biāo)必須面向國際科學(xué)技術(shù)前沿，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展做出戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和前瞻性貢獻(xiàn)。
改革開放以來，我國的各項(xiàng)事業(yè)蓬勃發(fā)展。作為國家持續(xù)發(fā)展的支撐條件，我國正在建立宏大的創(chuàng)新體系。建立科技基礎(chǔ)條件平臺是國家創(chuàng)新體系建設(shè)中的重要內(nèi)容，大科學(xué)裝置則是國家科技基礎(chǔ)條件平臺的重要組成部分。
2020年5月上旬，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院大科學(xué)裝置用高功率高可靠速調(diào)管研制平臺項(xiàng)目在北京懷柔正式開工建設(shè)。
高功率速調(diào)管可為大科學(xué)裝置提供高能微波，是大科學(xué)裝置的關(guān)鍵組成部分。該項(xiàng)目瞄準(zhǔn)高能對撞機(jī)、可控?zé)岷司圩冄b置、同步輻射光源、X射線自由電子激光、散裂中子源以及子午工程等大科學(xué)裝置對速調(diào)管的需求，規(guī)劃建設(shè)高性能速調(diào)管研制中心、系統(tǒng)物理參量監(jiān)測診斷中心、高性能陰極研發(fā)中心和高性能速調(diào)管科研樓，將建成大科學(xué)裝置用高功率高可靠速調(diào)管的設(shè)計(jì)條件、測試平臺及完備的制管工藝線。
該項(xiàng)目于2017年由國家發(fā)展改革委批復(fù)立項(xiàng)，是“十三五”科教基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目“北京懷柔綜合性國家科學(xué)中心協(xié)同創(chuàng)新交叉研究平臺”建設(shè)內(nèi)容之一，由空天院(原電子學(xué)研究所)承建。該項(xiàng)目規(guī)劃新建建筑面積2.75萬平方米，將具備頻率覆蓋P~G波段、峰值功率100MW、連續(xù)波功率1MW的大科學(xué)裝置用速調(diào)管研制能力，滿足當(dāng)前已建和在建大科學(xué)裝置的需求;到2030年，新增19種型號速調(diào)管，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
什么是速調(diào)管?
利用周期性調(diào)制電子注速度來實(shí)現(xiàn)振蕩或放大的一種微波電子管。它首先在輸入腔中對電子注進(jìn)行速度調(diào)制,經(jīng)漂移后轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏日{(diào)制,然后群聚的電子塊與輸出腔隙縫的微波場交換能量，電子將動(dòng)能交給微波場,，完成振蕩或放大。
速調(diào)管的分類：
按照電子行進(jìn)的軌跡，速調(diào)管分為直射速調(diào)管和反射速調(diào)管兩類，通常將直射速調(diào)管簡稱為速調(diào)管。
直射速調(diào)管
直射速調(diào)管在結(jié)構(gòu)上包括以下幾部分：電子槍、諧振腔、調(diào)揩系統(tǒng)、各腔之間的漂移管、能量耦合器、收集極和聚焦系統(tǒng)。具有兩個(gè)諧振腔的速調(diào)管稱為雙腔速調(diào)管;具有兩個(gè)以上諧振腔者稱為多腔速調(diào)管。
雙腔速調(diào)管
雙腔速調(diào)管僅有兩個(gè)諧振腔，即輸入腔和輸出腔。由電子槍產(chǎn)生的電子注首先到達(dá)輸入腔隙縫。輸入的微波信號經(jīng)能量耦合器送進(jìn)輸入腔，在諧振腔隙縫外形成微波信號電壓。在這里，電子注受到微波場的速度調(diào)制，然后進(jìn)入無場漂移管。在漂移過程中電子發(fā)生群聚，在電子注內(nèi)形成密度調(diào)制。密度調(diào)制的電子注與輸出腔隙縫的微波場進(jìn)行能量交換，電子把能量交給微波場，完成放大或振蕩的功能。
反射速調(diào)管
用來產(chǎn)生微波振蕩的單腔速調(diào)管。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，體積小，重量輕，電壓低，可機(jī)械調(diào)諧和電子調(diào)諧，參數(shù)隨環(huán)境溫度變化小，抗輻射能力強(qiáng)。反射速調(diào)管輸出功率為10毫瓦至2.5瓦，工作頻率在800兆赫至220吉赫之間，機(jī)械調(diào)諧范圍為1%～15%(毫米波管達(dá)40%)，電子調(diào)諧范圍為0.1%～1.0%。效率為20%～30%。反射速調(diào)管在結(jié)構(gòu)上包括陰極、諧振腔、反射極和能量耦合器等部分。
大科學(xué)裝置的建設(shè)和利用與一般的科學(xué)儀器及裝備有很大的不同，也有別于一般的基本建設(shè)項(xiàng)目，這些特殊點(diǎn)主要是：
(1)科學(xué)技術(shù)意義重大，影響面廣且長遠(yuǎn)，同時(shí)建設(shè)規(guī)模和耗資大，建設(shè)時(shí)間長;
(2)技術(shù)綜合、復(fù)雜，需要在建設(shè)中研制大量非標(biāo)設(shè)備，具有工程與研制的雙重性;
(3)其產(chǎn)出是科學(xué)知識和技術(shù)成果，而不是直接的經(jīng)濟(jì)效益，建成后要通過長時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn)行、不斷的發(fā)展和持續(xù)的科學(xué)活動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的科學(xué)技術(shù)目標(biāo);
(4)從立項(xiàng)、建設(shè)到利用的全過程，都表現(xiàn)出很強(qiáng)的開放性、國際化的特色。
作為承擔(dān)我國大科學(xué)裝置建設(shè)和運(yùn)行的主要力量，中國科學(xué)院先后建設(shè)和運(yùn)行了北京正負(fù)電子對撞機(jī)及北京同步輻射裝置、合肥同步輻射裝置、蘭州重離子加速器與冷卻儲(chǔ)存環(huán)裝置、上海光源裝置等一批大科學(xué)裝置，為我國基礎(chǔ)科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。這些大科學(xué)裝置是國家為解決重大科技前沿、國家戰(zhàn)略需求中的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和前瞻性科技問題，謀求重大突破而投資建設(shè)的大型研究設(shè)施，是國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。
發(fā)達(dá)國家科技創(chuàng)新體系的經(jīng)驗(yàn)和我國大科學(xué)裝置的發(fā)展實(shí)踐表明：作為一個(gè)國家科研基礎(chǔ)設(shè)施水平和裝備制造能力的集中體現(xiàn)，大科學(xué)裝置是支撐基礎(chǔ)科學(xué)前沿研究和多學(xué)科交叉前沿研究的公共平臺，其建設(shè)和運(yùn)行水平標(biāo)志著一個(gè)國家核心、原始創(chuàng)新能力的高低。大科學(xué)裝置已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)諸多領(lǐng)域取得突破的必要條件，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展和國家安全提供必不可少的科技基礎(chǔ)設(shè)施，是建立具有強(qiáng)大國際競爭力的國家大型科研基地的重要條件，并成為眾多高新技術(shù)的源泉和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的搖籃。
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