中新网北京11月10日电 (记者 孙自法)记者11月10日从中国科学院近代物理研究所获悉，该所和先进能源科学与技术广东省实验室联合团队历时近十年持续攻关，成功研制出国际首台无液氦铌三锡薄膜射频超导电子加速器，并实现稳定载束。
入选“2026中国表面科技十大进展”证书。中国科学院近代物理研究所 供图这项基于构建下一代射频超导技术体系主要突破方向铌三锡、实现加速器多领域深度交叉的重要研发成果，近日入选中国机械工程学会表面工程分会“2026中国表面科技十大进展”。
国际首次实现
研究团队介绍，铌三锡可提升超导腔运行温度，推动加速器摆脱液氦依赖，变革超导直线加速器的运行模式，是射频超导领域的前沿研究热点。
无液氦铌三锡薄膜射频超导电子加速器的技术成果，属于加速器物理、超导材料与表面工程深度交叉领域，其核心挑战根植于复杂的表界面制备难题与射频超导工况下的系统集成难题。
为此，研究团队围绕铌衬底预处理、薄膜生长调控、薄膜表面改性等关键科学与工程难题开展系统研究，揭示锡成核非均匀内在机理，突破复杂腔体内表面高质量薄膜生长、表层杂相纳米级去除等关键工艺，研制出国际首台无液氦铌三锡薄膜射频超导电子加速器，并实现了稳定载束，从而构建起从基础机理、工艺装备到样机载束试验的系统性技术体系。
这一系列研发成果相关论文，已发表于多份专业学术期刊，围绕相关技术申请并获授权十余项发明专利。
中国核学会组织成果鉴定认为，无液氦铌三锡薄膜射频超导电子加速器相关技术成果，“在国际上首次实现了铌三锡电子超导加速器的稳定载束，进而为工程化应用提供了原理性样机”“在铌三锡超导加速器领域达到国际先进水平、部分国际领先”“使中国在此前沿领域赢得了国际竞争力和主动权”。
应用场景广阔
对社会大众来说，专业的加速器有何应用、能提供什么服务最受关注。
无液氦铌三锡薄膜射频超导加速器。中国科学院近代物理研究所 供图研究团队表示，在环保治理、医用同位素生产、辐照灭菌、特种构件检测等众多产业场景中，市场对可连续稳定运行、部署灵活、运维便捷的大功率电子加速器装备有着迫切需求。
依托铌三锡材料独特的超导特性发展而来的无液氦射频超导电子加速器，走出了一条区别于传统路线的技术路径，具备优异的束流输出潜力，面向大功率连续束应用场景拥有广阔的发展空间。
在生态环保领域，高能电子束辐照可以通过高活性自由基破坏难降解分子结构，给高难度污染治理提供新装备选项。
在国家安全领域，紧凑型高能束源能够服务大型构件无损探伤、特种材料辐照考核。
在医疗健康领域，可用于医用同位素规模化制备，为核医学诊断、靶向放射治疗提供医用核素供给，未来也有望拓展为新型辐照治疗装备。
在农业和生物领域，能够实现粮食、生鲜、中药材辐照保鲜杀虫，也可以完成医用耗材、生物制剂冷灭菌，规避传统钴源辐照装置的放射源安保与退役处置风险。(完)