近日，国内首台高功率高梯度磁合金加载腔在中国散裂中子源正式投入运行，通过纵向操控增大聚束因子降低空间电荷效应，对束流主要参数优化发挥重要作用，验证了中国散裂中子源二期束流功率提升的关键技术路线。
高功率高梯度磁合金加载腔是中国散裂中子源二期（CSNS-II）中必须突破的关键技术，该技术长期遭国外封锁。团队经过近十年预研，从基础材料和基本工艺着手，在国产高功率高梯度磁合金加载腔的研制上取得重大成果，其中磁环最关键的技术指标uQf值达到13GHz@3MHz，比目前国际上公开报道的最高性能指标提高约30%。2021年9月完成磁合金加载腔高功率测试，加速梯度达到40.76kV/m，处于国际先进水平。在此基础上，开展了3000小时以上的稳定性测试，验证了磁合金加载腔长期运行的可靠性，并于2022年8月中国散裂中子源暑期检修期间完成了设备安装正式投入运行。
在高功率高梯度磁合金加载腔的研制过程中，包括铁基纳米晶合金在内的基础材料全部实现国产化，磁环制备、腔体设计及相关技术具有完全自主知识产权，关键核心技术自主可控。尤其是成功研发了高绝缘低应力的SiO2涂层技术，实现了2um厚度250V耐压的均匀涂覆。相关研究成果在高功率强流质子/重离子加速器、FFAG加速器、脉冲感应型加速器以及粒子治疗加速器等方向有广泛的应用前景。
项目获得了中国科学院重点培育项目、中国科学院青年创新促进会和国家自然科学基金（11175194，11875270，U1832210）项目的资助。中国科学院化学研究所、硅酸盐研究所，中国钢铁研究院，安泰科技股份有限公司，浙江晶芯磁业有限公司，合肥科烨电物理设备制造有限公司，北京航天广通科技有限公司等相关单位参与了本项目关键技术研发。
