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中国散裂中子源简介

        中国散裂中子源是国家十一五期间重点建设的十二大科学装置之首,将为我国材料科学技术、物理、化学化工、生命科学、资源环境和新能源等提供一个先进、功能强大的科研平台,成为继英国散裂中子源、美国散裂中子源和日本散裂中子源之后,全世界第四台脉冲型散裂中子源。项目落户广东省东莞市大朗镇,总投资约23亿元,由中国科学院和广东省人民政府共同建设,中科院高能物理研究所为项目法人,中科院物理研究所参建。

  物质结构决定了物质性质,散裂中子源就像超级显微镜,是研究物质微观结构的理想探针,帮人类揭开微观世界的神秘面纱。金属疲劳、可燃冰、磁性材料、化学反应催化剂的原位研究等等都必须使用散裂中子源。空中巨无霸空客A380机翼的铆接工艺,是在散裂中子源上试验不同的焊接和铆接方法,得到最优化的工艺。1998年德国高铁事故,科学家利用中子散射对车轮进行研究,最终找到解决方案。

  中国散裂中子源是各种高精尖设备组成的复杂整体,观测对象的尺度能达到分子和原子层级。它包括一台直线加速器、一台快循环同步加速器、一个靶站,以及一期三台供科学实验用的中子散射谱仪。

  装置的工作原理是将质子加速到16亿电子伏特,速度相当于0.9倍光速,把质子束当成子弹,去轰击原子系数很高的重金属靶,金属靶的原子核被撞击产生中子,射向样品,科学家通过围绕样品的谱仪收集被散射的中子,获得样品物质结构的信息。

  中国散裂中子源的建设涉及大量先进技术,攻克了众多技术难题,设备国产化率超过90%201110月,刘延东、汪洋、白春礼等领导出席工程奠基典礼。20137月,习近平总书记视察高能物理研究所时,非常关心散裂中子源工程建设。201410月,加速器首台设备进入隧道安装。20178月,散裂中子源首次打靶成功,顺利获得中子束流,是工程建设的重大里程碑,为党的十九大献礼。20183月,中国散裂中子源按期、高质量地完成了工程建设任务,建成了我国首台散裂中子源,综合性能进入国际同类装置先进行列,并迅速取得了首批重要科学成果。

        十余年磨一剑,20188月,中国散裂中子源顺利通过国家验收,验收委员会专家认为:中国散裂中子源的性能全部达到或优于批复的验收指标。装置整体设计科学合理,研制设备质量精良,靶站最高中子效率和三台谱仪综合性能达到国际先进水平;中国散裂中子源通过自主创新和集成创新,在加速器、靶站、谱仪方面取得了一系列重大技术成果,显著提升了我国在高功率散裂靶、磁铁、电源、探测器及电子学等领域相关产业的技术水平和自主创新能力,使我国在强流质子加速器和中子散射领域实现了重大跨越。20189月底,中国散裂中子源正式对国内外用户开放。

  中国散裂中子源的建设得到了国家有关部委及广东省、东莞市的大力支持。它将对粤港澳大湾区国际科技创新中心建设提供重要的科技支撑,对满足国家重大战略需求、解决诸多领域前沿科学问题具有重要意义。

  小粒子成就大世界,中国散裂中子源,将展现绚丽多姿的科技魅力,为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献力量!