储能电抗器
储能电抗器是中国散裂中子源（简称CSNS）中的重要设备。受中科院高能物理研究所委托，经过三年时间的深入研究，我公司成功研制出储能电抗器样机。综合该电抗器各方面的性能指标，它具有电感线性度好、性能优良、结构简单可靠、维护方便、高效节能等优点。在全球范围内，只有美国、日本和英国等少数发达国家有生产制造类似产品的记录。该储能电抗器的研制成功，填补了国内空白，技术水平达到国际先进水平。作为中国散裂中子源中的重要设备，对我国的自主创新事业起到了巨大的推动作用，具有很好的社会效益和经济效益。
CSNS是一台正在筹建中的中等规模的高通量散裂中子源，快循环加速器（简称RCS）是一台快周期（25Hz）的质子加速器，磁铁电源系统包括一套主二极磁铁（B）和八套四极磁铁（Q）电源，根据RCS的25Hz循环工作要求，所有B、Q主磁铁的工作电流都采用带直流偏置的正弦波，由于整个系统工作在快周期循环状态下，而其负载是巨大的感性元件，因此为了避免巨大的无功吞吐对电网的扰动，主铁系统采用“怀特”型谐振网络。这种结构的主要特点是：把电源设备、储能部件和磁铁连接成多元谐振电路，形成谐振型磁铁励磁结构，无功能量在磁铁和储能部件之间转换，电网和电源仅补充谐振过程中的有功损耗，从而避免了无功能量存取对加速器电网的扰动。由于磁铁工作在直流偏置下，为了给直流提供通路，在谐振电容的两端并联了谐振电抗器。如图所示，Lm为磁铁，C为谐振电容，Lch为谐振电抗器（即储能电抗器）。
进入21世纪，美、日、欧等发达国家认识到能提供更高中子通量和中子利用效率的散裂中子源在现代科学技术中的重要地位，把建设高性能散裂中子源作为提高科技创新能力的重要举措，相继斥巨资建设新一代的散裂中子源。
在美国，总投资14亿美元、设计束流功率为1.4
MW的散裂中子源（SNS）已经开始调束，2006年4月28日，SNS产生出第一束中子。其升级工程也同时启动。在日本，总投资约18亿美元的强流质子加速器研究联合装置（J-PARC）也已开始加速器调束，其中一台3
GeV的快循环同步加速器将提供1
MW质子束流用于驱动散裂中子源。在英国，已成功运行20余年的散裂中子源（ISIS）投资约3亿美元升级改造其质子加速器，同时正在积极建设第二靶站。同为发展中国家的韩国和印度，也正在积极筹建束流功率为百千瓦量级的散裂中子源：PEFP和ISNS。
束流功率为100
kW的中国散裂中子源将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源，并进入世界四大散裂中子源行列，其脉冲中子通量设计指标超过目前世界正在运行的所有散裂中子源，将为国内外科学家提供世界一流的中子科学综合实验装置。
CSNS项目总体设计方案经过不断优化，在国内外专家的多次论证和评审后，得到了一致肯定。来自德国、英国、美国、日本的专家在呈交中国科学院院长的评议结论中写道：“从目前中国的用户需求、加速器、靶站和谱仪建设水平综合考虑，现有的1.6
GeV、25 Hz、100
kW的CSNS的设计是一个聪明的选择！CSNS的建成，将使中国拥有世界一流的中子科学综合实验装置，以确保中国在中子科学领域内的先进地位。
可以预见，CSNS装置的建成及运行必将对我国以及东南亚地区产生长期、巨大的科学影响及社会、经济效益。 |
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