中國(guó)散裂中子源在東莞首次打靶成功獲得中子束流采訪活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)。(攝影 黃楚芳)
中國(guó)散裂中子源在東莞首次打靶成功獲得中子束流采訪活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)。(攝影 黃楚芳)
8月28日,位于東莞市大朗鎮(zhèn)的中國(guó)散裂中子源首次打靶成功,獲得中子束流,標(biāo)志著散裂中子源主體工程完工,并投入試運(yùn)行。
散裂中子源是用中子來(lái)了解微觀世界的工具,如一臺(tái)“超級(jí)顯微鏡”,可以研究DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),是國(guó)際前沿的高科技、多學(xué)科應(yīng)用的大型研究平臺(tái)。整個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)2018年建成,屆時(shí)它將成為世界四大散裂中子源之一。依托散裂中子源,東莞市正規(guī)劃建設(shè)總面積約45.7平方公里的中子科學(xué)城,打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界聞名的國(guó)家綜合性科技創(chuàng)新中心和面向全國(guó)全球的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展新高地。
世界四大散裂中子源之一 如“超級(jí)顯微鏡”看微觀世界
中國(guó)散裂中子源(CSNS)是國(guó)家“十二五”國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,是國(guó)際前沿的高科技、多學(xué)科應(yīng)用的大型研究平臺(tái)。
散裂中子源是通過(guò)來(lái)自大型加速器的高能質(zhì)子轟擊重金屬靶,引起金屬原子的散裂反應(yīng),釋放出大量的中子,然后這些中子形成非常強(qiáng)的中子束流,中子慢化后與樣品發(fā)生散射,最后由中子譜儀接收。中子譜儀是用于測(cè)量散射中子動(dòng)量、能量分布的裝置,由中子導(dǎo)管、轉(zhuǎn)子及多組中子探測(cè)器等組成??茖W(xué)家們就根據(jù)這些中子散射的數(shù)據(jù)分析出被觀測(cè)物體的微觀特征,供科學(xué)和工業(yè)研究用。
簡(jiǎn)單地說(shuō),散裂中子源就是一個(gè)用中子來(lái)了解微觀世界的工具,如一臺(tái)“超級(jí)顯微鏡”,可以研究DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。
中國(guó)散裂中子源從2005年起就開始選址,項(xiàng)目最終落地在東莞大朗,除了因大朗鎮(zhèn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定適合建設(shè),主要為了優(yōu)化中國(guó)大科學(xué)裝置的布局,將中科院雄厚的科研實(shí)力與珠三角地區(qū)強(qiáng)勁的經(jīng)濟(jì)實(shí)力相結(jié)合,發(fā)揮東莞在珠三角中地理位置優(yōu)越的作用。
中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目于2007年正式落戶東莞市,于2011年10月奠基動(dòng)工。項(xiàng)目主要建設(shè)1臺(tái)8千萬(wàn)電子伏特的負(fù)氫離子直線加速器、1臺(tái)16億電子伏特的快循環(huán)質(zhì)子同步加速器、2條束流運(yùn)輸線、1個(gè)靶站、3臺(tái)譜儀及相應(yīng)的配套設(shè)施和土建工程。2018年建成后,它將成為世界四大散裂中子源之一。
散裂中子源大科學(xué)裝置建成后,需要通過(guò)建設(shè)譜儀設(shè)施和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究和成果轉(zhuǎn)化。中國(guó)散裂中子源按可滿足20臺(tái)譜儀接口進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè),目前,國(guó)家已同步投入建設(shè)了通用粉末衍射儀、小角散射儀、多功能反射儀3臺(tái)譜儀,主要用于基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域。后續(xù)的17臺(tái)譜儀作為寶貴的科研資源,成為各方爭(zhēng)相合作的對(duì)象。目前,作為建設(shè)“高水平理工科大學(xué)”的措施之一,東莞理工學(xué)院牽頭擬建1臺(tái)多物理譜儀;東莞材料基因高等研究院擬建1臺(tái)材料譜儀;南方科技大學(xué)準(zhǔn)備籌建1臺(tái)高壓譜儀;工信部五所擬建1臺(tái)大氣中子譜儀。
依托散裂中子源 東莞規(guī)劃建設(shè)中子科學(xué)城
中國(guó)散裂中子源建成在即,東莞市通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外大科學(xué)裝置的相關(guān)做法以及啟示,結(jié)合在國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)和廣深科技創(chuàng)新走廊的視野下,規(guī)劃建設(shè)東莞中子科學(xué)城,打造為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界聞名的國(guó)家綜合性科技創(chuàng)新中心和面向全國(guó)全球的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展新高地。
東莞中子科學(xué)城規(guī)劃范圍由松山湖南部片區(qū)、大朗象山片區(qū)、散裂中子源及生態(tài)綠地等三部分構(gòu)成,總面積約為45.7平方公里。其中,松山湖南部片區(qū)北、西至松木山水庫(kù)岸線,南至松山湖園區(qū)邊界線,東至莞深高速,現(xiàn)狀主要以總部基地和研發(fā)用地為主,總面積約8.9平方公里。大朗象山片區(qū)為環(huán)湖路、虎崗高速、莞深高速圍合的地區(qū),現(xiàn)狀主要以舊村和舊廠房為主,總面積約為11.8平方公里。散裂中子源及生態(tài)綠地為虎崗高速以南、巍峨山以北地區(qū),現(xiàn)狀以大科學(xué)裝置及生態(tài)山林為主,總面積約25平方公里。
據(jù)悉,該區(qū)域是廣深科技創(chuàng)新走廊的重要戰(zhàn)略節(jié)點(diǎn),是東莞和松山湖園區(qū)未來(lái)的科技創(chuàng)新核心地區(qū),也是東莞松山湖片區(qū)實(shí)施“1+6”統(tǒng)籌聯(lián)動(dòng)組團(tuán)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)發(fā)展先行區(qū)。
目前,該區(qū)域已集聚了一批具有國(guó)際影響力和國(guó)際化視野的高端創(chuàng)新要素,主要包括中國(guó)散裂中子源、華為終端總部、中集智谷等科研創(chuàng)新機(jī)構(gòu)和國(guó)際化企業(yè)。其中,散裂中子源是中國(guó)迄今最大的大科學(xué)裝置,華為終端總部是華為目前最大的研發(fā)中心,將在加快創(chuàng)新要素及上下游企業(yè)集聚、打造松山湖片區(qū)乃至全市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極上發(fā)揮重要作用。
此外,該區(qū)域?qū)⒓鄞罅扛咚刭|(zhì)人才。根據(jù)預(yù)測(cè),僅松山湖南部片區(qū)未來(lái)將集聚約7.8萬(wàn)以研發(fā)為主的高端人才。2018年底,華為終端項(xiàng)目將進(jìn)駐3萬(wàn)研發(fā)人員。同時(shí),結(jié)合世界散裂中子源發(fā)展的經(jīng)驗(yàn),高峰時(shí)將約有600名科學(xué)家可以同時(shí)在散裂中子源及周邊地區(qū)開展科學(xué)研究。高科技、高素質(zhì)人才集聚的整體趨勢(shì)十分明顯。
為加快該區(qū)域的開發(fā)建設(shè),做好整體規(guī)劃工作,早在2016年10月,松山湖(生態(tài)園)管委會(huì)已通過(guò)國(guó)際咨詢方式在全球范圍內(nèi)邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位,先行開展了松山湖南部濱湖地區(qū)的城市設(shè)計(jì)工作和大朗象山片區(qū)、散裂中子源的空間發(fā)展策略研究工作,目前已形成初步成果。
地處制造業(yè)名城 散裂中子源科技成果轉(zhuǎn)化已邁出第一步
中國(guó)散裂中子源位于制造業(yè)名城——東莞,與制造業(yè)緊密結(jié)合。這是其他三大散裂中子源所不具備的優(yōu)勢(shì)。
近年來(lái),東莞大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,以科技創(chuàng)新支撐引領(lǐng)全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前,東莞擁有國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)2028家,數(shù)量居全省地級(jí)市首位。累計(jì)引進(jìn)省市創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)58個(gè)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才55個(gè),其中省創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)數(shù)量穩(wěn)居全省地級(jí)市首位。全市擁有國(guó)內(nèi)有效發(fā)明專利量為13319件,位居全省地級(jí)市首位。2017年上半年?yáng)|莞市高技術(shù)制造業(yè)完成工業(yè)增加值604.59億元,同比增長(zhǎng)21.4%,占全市規(guī)模以上工業(yè)增加值比重達(dá)39.3%,較去年同期增加2.4個(gè)百分點(diǎn)。2016年全市R&D占GDP比重達(dá)2.41%,同比增長(zhǎng)0.05個(gè)百分點(diǎn),排名全省第三。東莞的創(chuàng)新綜合實(shí)力不斷增強(qiáng),產(chǎn)業(yè)高級(jí)化發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯。
如何將東莞制造的優(yōu)勢(shì)與散裂中子源的科技成果轉(zhuǎn)換相結(jié)合形成合力,推動(dòng)散裂中子源及其相關(guān)核心技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,吸引一大批國(guó)內(nèi)外高校、科研機(jī)構(gòu)、高新技術(shù)企業(yè)來(lái)周邊落地,形成相關(guān)產(chǎn)業(yè)的集聚發(fā)展,從而為東莞增加新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極,打造東莞城市新名片,是東莞市一直探索的方向。
中國(guó)散裂中子源落戶東莞后,帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)特別是大珠三角地區(qū)的中子散射的科技和工業(yè)應(yīng)用的迅速發(fā)展,合作單位包括中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、工業(yè)和信息化部電子第五研究所、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院等一批大學(xué)和研究院所。2016年,東莞市與高能物理研究所分別在松山湖、大朗鎮(zhèn)籌劃建立東莞高能前沿技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心和東莞市大朗先進(jìn)技術(shù)研究院。2017年8月,中科院高能物理研究所與東陽(yáng)光集團(tuán)簽署了硼中子俘獲治療項(xiàng)目合作協(xié)議,標(biāo)志著中國(guó)散裂中子源科技成果轉(zhuǎn)化邁出了第一步。
中國(guó)散裂中子源建成后將成為世界一流的大型中子散射多學(xué)科研究平臺(tái),為材料科學(xué)技術(shù)、新能源等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)開發(fā)提供強(qiáng)有力的研究手段。為充分推動(dòng)材料技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展,按照2016年全省科技創(chuàng)新平臺(tái)體系建設(shè)工作會(huì)議精神,先進(jìn)高端材料廣東省實(shí)驗(yàn)室將落戶東莞市,圍繞散裂中子源大科學(xué)裝置,整合省內(nèi)外有關(guān)資源共同建設(shè)。
接下來(lái),材料科學(xué)廣東省實(shí)驗(yàn)室將由華南理工大學(xué)、散裂中子源雙方牽頭,省市共建(共同支持),整合中科院高能所、廣東省科學(xué)院、東莞理工大學(xué)、材料基因高等理工研究院等科研資源,形成“前沿研究、應(yīng)用研究、產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”全鏈條研究模式,建成具有國(guó)際重大影響的人才、科技、創(chuàng)新高地。
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