歐洲自由電子激光裝置（EXFEL）及反質(zhì)子和離子研究裝置（FAIR）是德國牽頭組織的兩個國際合作重大科學裝置，我國參與了其中部分探測器研制、低溫系統(tǒng)研究、高性能波蕩器研制、超導材料及特殊材料研究等，主要目的是跟蹤國際物理學最前沿的發(fā)展趨勢、開展相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究、鍛煉科研隊伍、提高基礎(chǔ)研究水平。
973計劃項目“自由電子激光裝置和反質(zhì)子加速器重大基礎(chǔ)研究”自立項以來，在FAIR加速器相關(guān)科學問題研究、大型實驗探測器研究，EXFEL高性能超長波蕩器系統(tǒng)物理及關(guān)鍵技術(shù)研究、大型恒溫器關(guān)鍵技術(shù)研究、超導加速器用超導腔以及大晶粒高純鈮片的研制等方面取得多項重要進展。例如：在反質(zhì)子加速器重大基礎(chǔ)研究方面，完成了大型室溫和超導二極磁鐵樣機的研制，并通過了國內(nèi)外專家測試，同時完成了非烘烤超高實驗真空樣機研制和測試，主要性能達到或超過了設(shè)計指標，達到國際先進水平；在高性能超長波蕩器系統(tǒng)物理及關(guān)鍵技術(shù)研究方面，我國研究人員參加了德國組織的波蕩器系統(tǒng)總體設(shè)計、組織開展樣機研究及磁測實驗，了解并逐步掌握了高性能波蕩器涉及的理論和關(guān)鍵技術(shù)；在大型恒溫器關(guān)鍵技術(shù)研究方面，對最關(guān)鍵的漏熱和支撐部件進行專門研究，在液氮冷激、壓力、真空、漏率等環(huán)節(jié)攻克了一系列難關(guān)，成功研制出高質(zhì)量，符合和優(yōu)于國際標準的EXFEL恒溫器樣機，樣機在零下271度低溫實驗下，各項指標均優(yōu)于設(shè)計標準，并已經(jīng)被德國成功應(yīng)用在其試驗裝置上，為今后國內(nèi)各種大型恒溫器的研制奠定了研究基礎(chǔ)；在超導腔相關(guān)的研究方面，研制出了用于超導加速腔的大晶粒高純高性能的鈮片，各項性能指標均能滿足要求，并已研制出低電阻玻璃和高計數(shù)率MRPC樣機。在超導加速器用大晶粒高純鈮片的研制、大晶粒9-CELL超導腔的研制和物理性能研究方面取得重要進展，材料性能達到國際先進水平，東方鉭業(yè)已列入EXFEL供應(yīng)商名單；在STAR-TOF MRPC探測器的生產(chǎn)方面，成功研制并批量生產(chǎn)了MRPC探測器，產(chǎn)品合格率超過95％，已提供RHIC-STAR使用。此外，在加速器設(shè)計思想、新材料和特殊材料性能探索和使用方面也取得了多項成果。
該項目由中國科學院高能物理所姜曉明研究員為首席科學家，近代物理所、北京大學、清華大學、東方鉭業(yè)集團等研究單位參加。8月6-7日，項目年會在寧夏銀川舉行，陳佳洱、王乃彥、陳和生、張煥喬、方守賢、陳森玉、何季麟等來自國內(nèi)高能物理、加速器和特殊材料研究的專家，科技部基礎(chǔ)研究司、中科院基礎(chǔ)局負責人參加了會議。
