人類對世界的認識,源自于觀測。對磁性材料、結(jié)晶材料、聚合物等物微觀結(jié)構(gòu)來說,"超級顯微鏡"就顯得尤為重要。昨天,國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——中國散裂中子源項目,順利通過國家驗收,有了它,科學家們就能借助中子神奇的"顯微鏡頭",快速得到詳細的物質(zhì)結(jié)構(gòu)圖和分子的連續(xù)運動圖,對探索前沿科學問題、攻克產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)、解決"卡脖子"問題具有重要意義。
裝置內(nèi),直線加速器和環(huán)形加速器將質(zhì)子束增加至16億電子伏特的能量后引出,撞擊鎢靶產(chǎn)生中子,這些中子形成非常強的中子束流,中子慢化后與樣品發(fā)生散射,最后由中子散射譜儀接收??茖W家們就根據(jù)這些中子散射的數(shù)據(jù)分析出被觀測物體的微觀特征,供科學和工業(yè)研究用。通俗來說,散裂中子源就像是一架"超級顯微鏡"。
作為一個基礎(chǔ)研究平臺,中國散裂中子源將為我國多個領(lǐng)域帶來重要的意義。自今年3月試運行以來,該裝置運行可靠穩(wěn)定,首期三臺譜儀已完成10個用戶單位16個研究組的21個樣品實驗,并取得了首批重要科學成果。工程總指揮、工程經(jīng)理陳和生表示"我們可以利用散裂中子源來研究大型金屬部件的殘余應(yīng)力,這對于提高高鐵關(guān)鍵部件和航空發(fā)動機部件的性能,以及核電站部件的服役性能十分重要。此外,可燃冰、磁性材料的研究,以及化學反應(yīng)催化劑的原位研究等,都可以使用散裂中子源。"
目前,全球建成的散裂中子源裝置共有4個,其他三個分別為英國散裂中子源ISIS、美國散裂中子源SNS和日本散裂中子源J-PARC。我國此次完成驗收的中國散裂中子源建設(shè)內(nèi)容包括一臺8千萬電子伏特負氫離子直線加速器、一臺16億電子伏特快循環(huán)同步加速器、一個靶站,以及一期三臺供科學實驗用的中子散射譜儀。
據(jù)悉,中國散裂中子源坐落于廣東省東莞市大朗鎮(zhèn),由中國科學院和廣東省共同建造,中國科學院高能物理研究所為項目法人,中國科學院物理研究所參建。