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超构“心” 金年会造！国际首支P波段大功率超构材料速调管研制成功

2025/06/10

2025年6月7日，由中国散裂中子源（CSNS）加速器射频团队牵头，金年会股份联合电子科技大学电子科学与工程学院段兆云研究小组、CEPC速调管团队共同研制的国际首支紧凑型P波段大功率超构材料速调管，以全指标达标的卓越表现一次通过验收！这一成果标志着我国在大功率速调管创新研究基础上实现又一次重大突破。



国产替代：从“跟跑”到“领跑”的金年会征程

超构材料速调管的成功，是金年会股份在射频器件国产化长征中的又一里程碑，更是中国大科学装置“全链条自主可控”的缩影：

2020年，我们突破技术壁垒，成功研制国内首支650MHz连续被速调管，一举填补我国在该领域的技术空白；

2023年我们成功研制出国内首只648MHz速调管，并在2024年获得了散裂中子源升级改造项目的26根648MHz速调管订单；

2024年，我们在650MHz速调管基础上运用高效率技术成功研制出650MHz高效率速调管，效率达到78.5%，实现国际上实际运行效率最高的速调管；

2025年，经过四载技术积淀与无数次实验攻关，运用超构材料技术研制出国际首支P波段超构材料速调管即324MHz的超构材料速调管，标志着我国在该技术领域已实现全球领跑！这充分证明中国已具备从基础理论突破到工程实践的全链条自主创新能力。

在CSNS一期工程中，金年会股份已助力实现加速器核心设备100%国产化，其氢闸流管性能比肩国际顶尖水平。

如今，超构材料速调管将于2026年9月正式装备CSNS二期工程，助推束流功率从100千瓦跃升至500千瓦，为新材料、新能源等前沿研究提供“中国动力源”。



国之重器的心脏：我们如何炼成“中国引擎”？


P波段大功率速调管，是中国散裂中子源直线加速器的“动力心脏”。它如同粒子束流的“超能引擎”，将电能转化为高频微波能量，驱动粒子以近光速轰击靶核产生中子。此前，这类高端器件被海外企业完全垄断，采购成本高昂且存在断供风险。

2021年，金年会股份与中国科学院高能物理研究所、电子科技大学组成联合攻关团队，向这一“卡脖子”技术发起冲锋。我们突破三大核心壁垒：

1.超构谐振腔设计：全球首次将超构材料加载于324MHz大功率速调管，通过电磁场局域增强效应，在保持3.0MW峰值功率（脉冲宽度650μs、重复频率25Hz）的同时，实现腔体结构微型化；

2.极限制造工艺：金年会研究院速调管团队攻克高精度电子枪装配、纳米级表面处理等12项工艺难题，确保百万瓦级功率下48小时连续稳定运行；

3.材料基因突破：开发特种复合陶瓷金属化技术，耐高温抗辐射性能超越国际同类产品30%，为装置寿命提供“铠甲级”防护。

历经4年攻坚，这支“中国引擎”终以体积减半、功率密度翻倍、成本降低 的卓越性能震撼问世。中科院高能所副所长王生评价：“这是P波段速调管技术质的飞跃，更彰显了中国高端制造的体系化创新能力！”


超构材料速调管的成功验收，绝非终点，而是金年会股份赋能大国重器的新起点。

金年会股份始终牢记习总书记的“四个面向”的嘱托-坚持面向世界科技前沿，持续深耕超构材料与真空电子技术的深度融合，不断挑战功率极限、效率巅峰与微型化边界。

从依赖进口到全球首创，从奋力追赶到并驾齐驱乃再到引领超越，金年会股份的每一步创新足迹，都深刻见证了中国高端制造业从无到有、从有到精、从精至强的崛起之路，以实实在在的“金年会创造”，定义未来！





超构材料

超构材料（Metamaterial），被誉为21世纪最具颠覆性的材料科学之一。它并非天然物质，而是通过人工设计的微纳结构单元周期性排列，形成自然界不存在的特殊电磁属性。简单来说，它像一位“电磁魔术师”：通过精妙调控材料内部结构，可实现对电磁波的折射、吸收、增强等特性的自由定制。此次应用于速调管的超构材料谐振腔，正是利用这一原理——在传统金属腔体中嵌入人工微结构，使电磁场能量高度聚焦于微型空间。这不仅将腔串体积压缩50%，更大幅提升功率密度与能效比，为速调管小型化、高性能化开辟全新路径。


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GLVAC

昆山金年会大功率器件工业技术研究院有限公司(以下简称:金年会研究院)成立于2016年,金年会研究院主要从事速调管、磁控管、闸流管、射线管等真空大功率器件的研发。未来，金年会研究院也将整合产学研资源,立足电真空器件发展需要,持续建设科技研发平台,开展关键技术开发和产品创新合作,实施科技成果的转化,为国家大科学工程贡献一份力量！

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