五月的北京,迎來了罕見的高溫。在中國原子能科學(xué)研究院科技綜合樓前,停著一輛廂式貨車,車頭的大紅花綢布十分醒目。原子能院無損檢測電子直線加速器出口啟運活動正在此開展,這也是中核集團首次出口加速器高端制造設(shè)備。
在眾人的注目中,這輛載有加速器的廂式貨車徐徐駛出原子能院。望著遠去的汽車,人們知道,這并不意味著結(jié)束,而是一個新的開始。
打破壟斷 填補空白
什么是無損檢測電子直線加速器?
這是一種產(chǎn)生高能X射線的設(shè)備,可檢測等效鋼厚在5厘米~46厘米的物體,是對大型結(jié)構(gòu)件、高壓容器等進行無損檢測的重要裝備。其產(chǎn)生的射線具有能量高、靈敏度高、曝光時間短、穿透力強、焦點小等特點,可作為射線照相、射線實時成像、計算機斷層掃描檢查(工業(yè)CT)的射線源。無論是壓力容器出現(xiàn)的焊縫,還是大型鑄件里的夾雜、氣孔或產(chǎn)品內(nèi)部缺陷等,都逃不過它的“法眼”,而且現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到了武器、大型壓力容器、火箭發(fā)動機、核電設(shè)備制造等領(lǐng)域,擁有著廣闊的應(yīng)用前景。
然而三十年前,國內(nèi)的無損檢測電子直線加速器市場卻完全依賴歐美等發(fā)達國家供貨。1989年,原子能院率先打破這一壟斷,研發(fā)出我國第一臺無損檢測電子直線加速器,結(jié)束了我國不能生產(chǎn)電子直線探傷加速器的歷史。
進入新世紀(jì)以來,隨著加速器應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的不斷推進,在電子直線加速器專業(yè)方向,原子能院研制出探傷和輻照加速器系列化核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品。其技術(shù)水平處于國際一流,并在國內(nèi)市場得到了廣泛應(yīng)用,市場占有率位于同行前列。盡管在國內(nèi)市場有了相當(dāng)?shù)摹敖匚弧,可想要敲開海外市場的大門卻并非易事。
2013年,國家提出“一帶一路”的戰(zhàn)略構(gòu)想。為積極響應(yīng)這一倡議,提升中核集團的國際影響力,開拓核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)國際市場,中核集團瞄準(zhǔn)了原子能院無損檢測電子直線加速器。由于當(dāng)時通用核儀器領(lǐng)域尚無相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn),中核集團敏銳地以此為切入點,策劃開展國際化工作。
2013年底,在中核集團的組織領(lǐng)導(dǎo)和核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所的協(xié)助下,原子能院啟動國際標(biāo)準(zhǔn)編制工作。這項工作歷時近四年。期間,原子能院核技術(shù)所在已有國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,對其進行了修訂、完善,并翻譯成英文。同時,美、俄、日、韓等國家均派駐專家進入項目組。項目組與該領(lǐng)域內(nèi)各國專家充分交流,廣泛征求意見并達成充分共識,順利走完了發(fā)布國際標(biāo)準(zhǔn)必經(jīng)的7個階段——預(yù)備、提案、準(zhǔn)備、委員會、征詢意見、批準(zhǔn)、出版。值得一提的是,在各階段的投票中,該國際標(biāo)準(zhǔn)均獲得了超過90%的支持率。
2017年5月,由原子能院主導(dǎo)制定的“工業(yè)無損檢測用電子直線加速器標(biāo)準(zhǔn)”由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織正式發(fā)布。這是中國在通用核儀器領(lǐng)域發(fā)布的第一個國際標(biāo)準(zhǔn),填補空白的同時,也促進了國產(chǎn)加速器產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用。為開拓國際市場奠定了技術(shù)基礎(chǔ),對我國無損檢測電子直線加速器走出國門影響深遠。
“以前人家都認美國、俄羅斯、日本的產(chǎn)品,但現(xiàn)在我們的產(chǎn)品是按國際標(biāo)準(zhǔn)制造的,我們也具有了權(quán)威性和話語權(quán)。通過編制國際標(biāo)準(zhǔn),我們提高了國際地位,擴大了知名度和影響力。這次出口的產(chǎn)品,就是外方主動聯(lián)系我們想要購買的,他們對我們的技術(shù)和能力非常認可。”核技術(shù)所所長王國寶說。
功之成,非成于成之日。原子能院數(shù)十年來在加速器領(lǐng)域雄厚的技術(shù)積累,以及中核集團高瞻遠矚的謀篇布局,成就了此次中核集團加速器海外市場零突破。
持續(xù)創(chuàng)新 使命必達
電子加速器是核技術(shù)應(yīng)用源頭技術(shù),是世界上最先進輻射裝置,是無損檢查系統(tǒng)最復(fù)雜、最核心的設(shè)備。目前全球只有少數(shù)發(fā)達國家有能力制造無損檢測加速器。
迄今為止,原子能院核技術(shù)所共制造了五十余臺無損檢測電子直線加速器。起初,根據(jù)用戶的不同需求,核技術(shù)所有針對性地生產(chǎn)單能加速器,包括2MeV、4MeV、6MeV、9MeV、12MeV等各種型號。2006年,核技術(shù)所創(chuàng)新性地研制出能量可調(diào)節(jié)的無損檢測電子直線加速器。這對用戶來說無疑是一個福音。用戶不僅能夠根據(jù)實際情況靈活調(diào)節(jié)能量,操作也十分便捷,在計算機上用鼠標(biāo)操作就能進行能量切換;而且通過實踐發(fā)現(xiàn),高能量的加速管用來輸出低能量X射線,還能夠起到延長加速管使用壽命的作用。
2016年,核技術(shù)所在此基礎(chǔ)上進一步創(chuàng)新。除了可以提供不同X射線的能量,在單能加速器成像得到密度分布信息的基礎(chǔ)上,還可以獲得有效原子序數(shù)的信息,因此可以用來進行材料識別,而且能量調(diào)節(jié)范圍越寬,識別度越高。該加速器能在毫秒時間內(nèi)實現(xiàn)X射線3MeV/6MeV能量μs脈沖熱切換,能差也是最大的。
此次出口海外的加速器正是這種最先進的無損檢測加速器,而且原子能院擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。此外,針對客戶對于環(huán)境防護提出的更高要求,核技術(shù)所放棄了原來鉛屏蔽的方案,而是采用鎢屏蔽,進一步增強了加速器的輻射防護能力。然而,隨之而來的則是機械加工方面的巨大挑戰(zhàn)。要在直徑和高約3厘米、由鎢鑄成的實心圓柱體中心切割一條僅3毫米的縫隙,而且這條縫隙是如同扇面一般有角度變化的,這個加工難度非常之大。為此,加速器研制團隊成員前前后后試驗了很多次。
在核技術(shù)所,“顧客至上,服務(wù)第一”的理念可謂深入人心。一般情況下,核技術(shù)所加速器國內(nèi)交貨時間最短為4個月?纱舜渭铀倨鞒隹陧椖,從雙方簽訂采購合同到交貨,只有短短一個月的時間。面對客戶的急迫要求,加速器研制團隊放棄了所有休息日,加班加點,在交貨前一周完成了加速器的最終測試,各項指標(biāo)均達到外方要求,圓滿完成了加速器研制任務(wù),不僅受到了用戶的認可和贊揚,該公司還表達了希望進行長期合作的意愿。
從無到有,到國內(nèi)市場占有率位居前列,再到實現(xiàn)海外市場零突破,原子能院靠得是對技術(shù)創(chuàng)新的不斷追求,以及以顧客為本的一流服務(wù)。
今年年初,原子能院和同輻公司就加速器科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,擬合作打造中核集團加速器領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化公司,使原子能院積累的加速器領(lǐng)域科技成果能夠為中核集團產(chǎn)業(yè)規(guī)模進一步擴大、產(chǎn)業(yè)能力進一步增強提供重要的技術(shù)源泉和動力。
目前,雙方已在探傷直線加速器、輻照加速器、PET回旋加速器3個產(chǎn)品方向上的合作達成初步共識。其中探傷直線加速器和輻照加速器都是核技術(shù)所的產(chǎn)品。
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