大国重器出武威(2)
“最初是为了打破国外的技术垄断，结果却是‘柳暗花明又一村’。”杨建成笑道，“我们创新设计出回旋加速器与同步加速器相组合的独特结构，有效缩短了整个加速器的长度。相应地，整个装置的建造成本也更低，间接节约了患者的治疗成本。”
加速度的“主力军”
获得“初速度”离开回旋加速器后，重离子束将进入装置的核心部件——同步加速器。
“它是加速度的‘主力军’。”杨建成介绍，“在这里，重离子束会被加速至400兆电子伏特/核子，速度高达光速的70%。”
俯瞰同步加速器，记者发现它如同一串绚丽多彩的手串，上面点缀着蓝色、黄色和银色的“珠子”。
“那个蓝色的弯曲长方体是二极磁铁，可以让重离子束转弯；黄色的方块是四极磁铁，能够聚拢重离子束，防止其在加速时散开；银色的管子是高频腔，负责加速重离子束。”中国科学院近代物理研究所加速器技术中心副主任冒立军手指同步加速器的各个构件一一介绍。
从模型上看，同步加速器不算大，实际上它却是一个不折不扣的“大家伙”。这些“珠子”连在一起，围成环形，周长足有56米，占地面积接近2亩。
正当记者感叹其体量巨大时，杨建成却说：“小型化是这台同步加速器的突出特点。与德国同一级别加速器相比，其周长缩短了19米。装置体积更小、功耗更低、占地面积更少，才更有利于在医院推广应用。”
二极磁铁的使用数量，直接影响着加速器的周长与能耗。冒立军说：“国外的同类装备多采用16块或12块二极磁铁，我国这台同步加速器采用了完全不一样的结构，只用了8块二极磁铁。”
为了保证装置输出的重离子束流稳定可靠，杨建成等人在这些磁铁上下足了功夫。
“磁铁参数要达到万分之二的均匀度，差一分一毫都不行。”杨建成解释，“一秒钟，离子就会在同步加速器内跑几百万圈。如果精度达不到要求，离子每走一圈都会偏离一点，最终会因撞到真空管壁而丢失。”
经过多轮调试与验证，2019年9月，这台具有完全自主知识产权的医用重离子加速器装置——碳离子治疗系统获得注册许可。这也意味着，我国成为全球第四个拥有自主研发重离子治疗系统和临床应用能力的国家。
“在不久前召开的全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上，习近平总书记强调，‘进一步加大科技创新力度’‘让科技更好造福人类’。这让我们备受鼓舞。”杨建成向记者表示，“我们正在加快建设第二代医用重离子加速器装置，让先进技术装备更好惠及民生，造福更多患者！”
(责编：王震、陈键)
