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论文前沿| 赋能先进核材料研究！重光低温冷阱北京大学三束辐照装置优化高温辐照环境

发布时间：2025-9-29      点击次数：6

在先进核反应堆研发进程中，结构材料的辐照性能研究是突破技术瓶颈的关键环节 —— 而氢、氦等嬗变产物引发的材料性能劣化，以及高温辐照环境下碳化物生成对实验精度的干扰，一直是科研人员面临的核心挑战。为模拟反应堆真实服役环境、开展精准的核材料辐照实验，北京大学搭建了用于先进核材料研究的三束辐照装置，该系统以 1.7 MV 串列加速器为核心，整合多台关键设备形成可控辐照研究平台。作为这套高端科研装置的核心部件供应商，重光凭借在低温控温领域的技术积累，为其辐照腔室定制集成了低温冷阱，成功解决了高温辐照场景下碳化物生成的难题，为装置稳定运行、实验数据可靠提供了关键支撑，助力我国先进核材料研究迈出坚实一步。


期刊名：《Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms》

文章名：《Triple-beam irradiation facility for advanced nuclear materials research at Peking University》

客户单位：北京大学

应用产品：低温冷阱

Part.1

论文摘要

图片
微信图片_20250925153449_31_40.png

Part.2

品牌截图

图片
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Part.3

三束辐照装置优化高温辐照装置

图片
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     事实上，在核材料辐照研究的复杂链条中，除了液氮冷阱对实验环境的 “保驾护航”，样品在极端辐照条件下的稳定承载与精准温控，同样是决定实验成败的关键一环 —— 而这，正是重光高低温样品杆的核心发力点。作为电子束、离子束实验的关键配套组件，这款样品杆从研发之初就深度锚定先进核材料研究的严苛需求，尤其针对辐照装置这类大型设备的联用场景，进行了全方位的性能优化与定制化设计。

轴测图-2.png
轴视图.jpg

TS500E-EI                                                                                         TT900E-EI


     不同于普通样品杆仅能满足基础承载需求重光高低温样品杆凭借精密的结构工艺，可精准嵌入北大三束辐照装置及同类大型辐照设备内部，无需对设备主体进行复杂改造，即可快速完成安装调试，大幅降低设备联用的时间成本与操作门槛。更重要的是，其卓越的稳定承载性能，能有效规避实验过程中样品位移、晃动等风险，确保电子束、离子束可精准作用于样品指定区域，从源头减少因样品不稳定导致的实验误差，这对于需要长期观测材料辐照损伤演化的核材料研究而言，无疑是数据可靠性的重要保障。


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其他应用案例

     在核材料研究最核心的温控需求上，这款样品杆更是展现出 “无可替代” 的硬核实力。它搭载了自主研发的高精度温控系统，不仅覆盖了 -190℃至 500℃的超宽温度调节范围 —— 既能模拟反应堆低温工况下的材料服役环境，也能精准复现高温辐照场景，完美匹配氢、氦嬗变产物作用下材料性能测试的全温域需求；更能实现 ±0.01℃的超高控温精度，即便在长时间辐照实验中，也能确保样品温度始终稳定在目标区间，彻底解决了传统样品杆 “控温不准导致实验数据波动” 的痛点。例如，在北大三束辐照装置开展的氢 - 氦协同辐照实验中，需严格控制样品温度在特定值以排除温度干扰，精准观测空穴形核规律，重光高低温样品杆的高精度温控能力，就为这类实验提供了稳定的温度环境，助力科研团队高效获取可靠数据。

产品型号

TS500E-EI

TT900E-EI

制冷方式

TN

无

温度范围

-190℃~500℃

RT~950℃

温度分辨率

0.1℃

0.1℃

控温精度

±0.01℃

±0.01℃

最大加热速率

50℃/min

100℃/min

最大冷却速率

-30℃/min

自然降温

样品台材质

Silver

高温合金

样品台尺寸

40mm*33mm

Φ50mm

X轴移动距离

±70mm

±70mm

电流参数

pA level

-

外观尺寸

Φ40mm*550mm

Φ40mm*550mm

腔体重量

6kg

6kg


     不仅如此，针对核材料研究中多样化的实验需求，这款样品杆还具备极强的 “定制化适配性”。科研人员可根据样品尺寸、实验氛围等具体需求，灵活调整样品杆的大小与位置，同时通过优化密封结构进一步提升气密性。在部分需要惰性气体保护的核材料辐照实验中，优化后的密封设计能有效隔绝外界空气进入实验腔室，避免样品被氧化，同时保障辐照过程中气体环境的稳定性，为特殊实验条件下的研究提供了灵活解决方案 —— 这与北大三束辐照装置 “可控辐照条件” 的核心设计理念高度契合，也让重光的产品成为科研团队开展复杂实验的 “可靠伙伴”。

 

     从为北大三束辐照装置定制液氮冷阱，到凭借高低温样品杆解决样品承载与温控难题，重光始终以 “解决科研痛点、赋能核材料研究” 为核心目标，深度参与到我国先进核反应堆研发的关键进程中。未来，我们将继续以科研需求为导向，不断迭代技术、优化产品，为更多高校、科研机构及企业的核材料研究提供更优质的组件解决方案，助力我国在先进核能领域的科研创新与技术突破。


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