中国科学院院士王贻芳：粒子加速器的节能实践与发展趋势

近日，由中国电工技术学会联合相关单位主办的2023中关村论坛系列活动——中国国际新能源及电力科技发展论坛，在中关村国家自主创新示范区展示交易中心成功举办。

中国科学院院士、中科院高能物理研究所所长王贻芳应邀就《粒子加速器的节能实践与发展趋势》发表报告，现将王贻芳院士的报告分享给各位读者，以期促进本领域的学术交流和技术进步。

专家简介

王贻芳，中科院高能物理研究所所长，中国科学院院士，俄罗斯科学院外籍院士，第三世界科学院院士，北京正负电子对撞机国家实验室副主任，中国物理学会高能物理分会副理事长，中国核学会核电子学与核探测技术分会理事长等职。

王贻芳院士1984年毕业于南京大学，同年赴欧洲核子研究中心丁肇中领导的L3实验深造。1992年获意大利佛罗伦萨大学博士学位，曾在美国麻省理工学院、斯坦福大学工作。2003年获基金委“杰出青年基金”，2004年入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选。2013年1月入选首批中组部“万人计划”杰出人才、“科学家工作室”首席科学家。

报告摘选

需求和资源的矛盾：科学和技术的发展需要高性能加速器，以探索未知的极限，创造各种新的极端条件，研究新的物理规律；但大型加速器设施均耗能巨大，且建造过程中伴随大量原材料（金属、稀土、氦气等）的消耗；新原理加速器的能量效率也制约其应用。

解决思路：探索和研发新理论、新技术，提高加速器的能量利用效率、从源头上降低能耗（高性能加速结构、高效功率源、低能耗磁铁等）；结合加速器装置特点，探索利用新技术在产生新能源的方案（太阳能电池的大规模应用等）；积极探索加速器废热能的循环利用、综合利用的方案；原材料（金属材料、稀土磁铁等）的循环利用。

国际上针对粒子加速器的“绿色”举措：提高综合管理能力；提高设备能源利用效率（速调管、超导射频腔、永磁铁、超导磁体等）；老旧设备的汰换；新能源使用；废能的循环利用。

高能所针对粒子加速器的“绿色”举措：太阳能（新能源）的大规模利用；余热资源的实际应用；HEPS装置国内首次大规模采用永磁型二极铁；大力发展高效速调管；大力提高超导高频腔Q值；所内实现液氦的循环利用。

节能环保、实现双碳目标和可持续发展是我们每个人的责任；发展节能绿色加速器是一个新课题，才刚刚起步，相关的人才、经验不足；发展绿色加速器，牵涉理论、技术和管理，牵涉很多不同的专业领域，需要共同努力，开展国际合作，协同发展；低温热能利用还有很大的潜力，需要新技术；原材料（金属材料、稀土磁铁等）的循环利用尚未真正开始。

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