近日，国际电工委员会(IEC)正式发布由我国牵头编制的首部辐射加工用电子直线加速器国际标准——《IEC 63589-1:2026 直线加速器—辐射加工用电子直线加速器 第一部分：一般要求及测试方法》。 这项国际标准较原计划提前一年完成全部流程，使中国在辐照加速器领域从“装备研发”进一步迈向“规则制定”。
辐照加速器被广泛用于高分子材料改性、医用耗材灭菌、农产品保鲜检疫、工业三废治理、农业育种等领域，是绿色核技术应用的核心装备。该标准统一规定了能量为1.0 MeV至15 MeV辐射加工用电子直线加速器的通用技术要求、整机性能指标、检测试验方法、安全管控规范，补齐了全球范围内该行业长期缺乏统一准入与检测依据的短板。
此前，全球辐照加速器产品在设计、验收、出口贸易等方面均缺乏统一标尺，行业壁垒突出。该标准落地后，将规范全球辐射加工用电子直线加速器产品研发、生产、检测体系，提升我国在民用非动力核技术、辐照装备领域的国际话语权，降低我国辐照装备出海认证成本，助力国产高端加速器产品规模化走向国际市场。
该标准由中核集团中国原子能科学研究院与核工业标准化研究所共同牵头完成，吸纳多国行业专家组建国际编制工作组，历经立项投票、草案编制、多国意见征询、投票用委员会草案(CDV)表决、最终国际标准草案(FDIS)审批等完整IEC标准化流程，历时近两年完成全部编制工作，较原计划提早一年。
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近期，由我国牵头编制的首部辐射加工用电子直线加速器(以下简称辐照加速器)国际标准正式发布。其发布既是国际标准化合作的重要成果，也折射出中国原子能科学研究院在核技术应用装备领域长期积累的工程基础和创新能力。
打破固有思路，
从装备攻关中夯实标准底座
辐照加速器可广泛应用于食品药品辐照、材料改性、医疗灭菌等领域，是绿色核技术应用的核心装备。早在2007年，原子能院就成功研制出我国第一台具有自主知识产权的商用10MeV/20kW高能大功率电子辐照加速器。此后，从10MeV/20kW电子辐照加速器到多能档电子辐照加速器，再到新一代通用型10MeV/30kW电子辐照直线加速器，原子能院核技术综合研究所直线加速器研发团队持续推动装备向能量可调、紧凑小型化和型谱化方向发展。
这支平均年龄不足35岁的青年团队，专业覆盖束流动力学、微波结构设计、精密加工、真空钎焊、高压电源、控制技术和束流诊断等多个方向。多学科交叉协同，成为他们攻克高功率电子直线加速器关键技术的基础。
在新一代通用型10MeV/30kW电子辐照直线加速器研发过程中，加速管研制和大功率束流调试，是摆在团队面前的两项核心任务。
作为加速器的“心脏”，加速管的性能直接决定着装备的束流质量、束流能量转换效率和工程稳定性。此次研发的目标，是采用高俘获效率、高功率效率的加速管方案，实现30kW束流功率输出。俘获效率和功率效率同步提升，意味着加速器能够在更高效率下输出稳定束流，并为装备紧凑化、低能耗和工程化应用奠定基础。
然而，要实现这一目标，何其不易?加速结构优化难、腔体加工精度要求高、钎焊工艺窗口窄……一系列问题接踵而至。
“传统加速管的结构在功率损耗和效率提升方面存在一定瓶颈，要实现高功效，必须打破固有思路。”团队负责人朱志斌说。
为攻克这些难题，团队迅速组建由物理设计、结构工艺、测试验证等青年骨干构成的攻坚小组。他们一边系统梳理老一辈科技工作者积淀的技术资料，一边结合基础理论和先进仿真模拟手段，重新搭建加速结构物理模型。
方案迭代最密集时，团队几乎每天都要完成一轮模型调整、仿真计算和结果复盘。几十版结构方案的背后，是一次次参数优化、场分布比对和束流动力学验证。那段时间，实验室的灯光常常亮到深夜，屏幕上跳动的曲线和数据，记录着他们与时间较量、与难题较劲的身影。每一次调整，都要经过数小时计算和多轮讨论;每一个看似微小的尺寸变化，都可能影响俘获效率、功率利用率和束流传输稳定性。
“研究室的前辈们为我们打下了坚实的科研基础，我们青年人在新时代，更应该把核心指标做到行业前列!”新一代通用型10MeV/30kW电子辐照直线加速器项目负责人杨京鹤说。
屡屡遭遇“碰壁”，
在工艺磨砺中完成突围
一根加速管由五六十个腔体组成，需要在大型钎焊炉中一次性焊接成型。它既要保证腔体间的真空密封，又要确保冷却水通道畅通。任何一个微小的瑕疵，都可能影响整根加速管的性能，甚至导致整个加速管研制失败。
起初，几次焊接实验均因密封失效未能达到要求。看着耗费多日加工的腔体变成废品，团队成员难免沮丧。短暂的沉默之后，大家很快又围坐到一起复盘。因为他们清楚，越是接近核心技术，越没有可以绕开的捷径。“碰壁”没有让他们停止前进的脚步，团队从焊接温度曲线、腔体定位精度到工装约束方式，逐项排查、逐项优化。
为获取完整可靠的工艺数据，团队对钎焊全过程进行连续跟踪，结合每轮试验结果持续优化装配精度和钎焊工艺。一次次试验、一次次复盘，最终迎来了加速管的成功焊接，那些反复推倒重来的深夜、那些盯着温度曲线和实验数据的时刻，也在这一刻有了最好的回应。
攻克加速管难题后，团队又马不停蹄投入30kW束流功率调试。对于10MeV/30kW电子辐照直线加速器而言，功率提升不是简单提高束流电流，而是整个系统协同匹配的结果。在8‰占空比条件下实现30kW的平均束流功率，意味着系统需要承受更高的负载，对系统内的各个组件都提出了更高要求。
调试初期，突破并不顺利。一次次升功率、一次次回退复盘，束流功率始终难以稳定突破，调试工作一度陷入胶着。控制台前，大家的神经始终绷得很紧，但没有人愿意在最关键的时刻松劲。
越是关键时刻，越要稳住节奏。团队围绕系统内各个组件的功能和特点开展联合调试，逐步调整，寻找更稳定的运行区间。每一次参数微调，都是对系统边界的试探，也是对团队耐心和判断力的考验。
高功率调试中，最牵动人心的就是打火问题。团队坚持分阶段升功率、逐步延长脉冲宽度，结合实际情况分析，动态优化运行参数和联锁保护设置，在确保设备安全的前提下稳步提升功率。
调试现场，各项数据同步跳动，团队成员紧盯参数、记录波形、复盘原因，在看似重复的上百次调试中一点点逼近系统最优工作点。最终，该加速器脉冲流强达到400mA，加速结构俘获效率高达84%、功率利用率高达75%，在占空比仅为8‰的情况下，束流功率可达32kW，技术指标达国际领先水平!而这台直线加速器的全流程研制周期仅150余天。
当稳定运行的数据定格在屏幕上，长期紧绷的压力终于化作现场的掌声与笑容。那一刻，大家更加确信：高端装备的每一次“加速”，都离不开对每一个细节的反复打磨，更离不开“把冷板凳坐热、把硬骨头啃下来”的执着。
“中国方案”主导，
在淬炼中终于化茧成蝶
正是凭借多年来一系列、多型号电子辐照直线加速器的技术积累，让项目团队有了申报国际标准的底气。经原子能院前期多轮内部策划，并与核工业标准化研究所多次对接研讨，2023年3月，双方正式将辐射加工用电子直线加速器国际标准系列化工作提上日程。在全球化纵深发展的今天，国际标准已不再是单纯的技术规范，而是国家科技实力、产业竞争力与国际话语权的战略载体。然而，在全球范围内，辐照加速器行业长期缺乏统一的准入与检测依据。
“如果我们制定出一项国际标准，就可以规范全球辐照加速器产品的研发、生产、检测体系，提升我国国际话语权的同时，可以降低我国辐照装备出海认证成本，助力国产高端加速器产品规模化走向国际市场。”中核集团首席科学家王国宝说。
同年10月，在IEC核仪器仪表技术委员会/第20工作组的线上会议中，团队将设想转化为行动，介绍了申报辐照加速器国际标准的思路。这次汇报，让国际专家们真正意识到，制定这一国际标准的必要性和重要意义，也直观认识到了原子能院具备的深厚技术基础。
为推动项目进展，团队成员一方面积极参加工作组例会，持续汇报草案编制进展，回应专家问题，推动各阶段文件按期流转;另一方面，主动加强与国外专家面对面交流，邀请意大利国家核物理研究院(INFN)相关专家到原子能院参观指导，围绕加速器技术基础、应用场景和标准草案内容进行沟通。一次次线上例会和现场交流，为后续诸多环节的顺利通关创造了重要条件。
2024年2月，新工作提案(NP)文件发布并开启投票;5月，新工作提案投票结束，10个参与成员国全票通过。辐照加速器国际标准立项的“种子”终于成功萌芽了。但团队成员并没有放松，他们知道，从“白纸”到初稿，从多轮修改到草案投票……他们还要面临种种严苛的“考试”。
由于不同国家的技术路线、产业基础和监管要求各不相同，国际标准的编制绝不仅仅是“纸面文章”，更涉及技术路线的选择、产业利益的博弈、发展水平的差距。“每个国家的技术观点和行业诉求都不一样，国际工作组会议往往是最激烈的学术辩论场。一项国际标准的发布，可以说是千锤百炼，经历反复修改、讨论和投票，直到各国主要分歧基本消除。”国际标准项目负责人余国龙说。
在近两年的时间内，项目团队发起了数次国际会议，依据各国专家意见对文件开展多轮完善，反复打磨草案文档。在委员会草案(CD)、委员会投票草案(CDV)、国际标准最终草案(FDIS)等阶段，团队各关键投票节点均实现一次性通过。
从新一代通用型高效率10MeV电子辐照直线加速器，到首个我国主导制定的全球辐照加速器领域国际标准正式发布，如今，这支青年研发团队已逐步成长为核技术应用装备领域的中坚力量。他们中有人荣获国家级人才、中核集团青年英才等称号，有人成为原子能院青年拔尖人才，团队也先后完成多项核心技术突破，申请发明专利30余项。
“成功没有捷径，唯有脚踏实地、精益求精。我们将继续深耕直线加速器核心技术研发，不断提升装备性能与国产化水平，让核技术更好地服务于民生发展需求。”这支新时代的青年科技团队将继续用一次次“加速”勇攀科技高峰。
