11月16日,我国首台
高能直接几何非弹性
中子散射飞行时间谱仪
(下称“高能非弹谱仪”)
验收会暨交接仪式
在位于东莞的中国散裂中子源举行
历经8年合作攻关
这台致力于观测物质微观世界的
结构与动力学性质的大国重器
从概念蓝图变为了科学现实
填补了我国百毫电子伏以上
非弹性中子散射的空白
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何为高能非弹谱仪?
如果把常规的科学仪器比作人眼,那么高能非弹性中子散射飞行时间谱仪就是一台具备“超能力”的超级相机。
简单来说,它不仅能看清物质的静态结构,更具备探测物质内部原子、分子在皮秒(万亿分之一秒)时间尺度动态过程的能力,记录下原子、分子如何振动、如何旋转、如何传递能量的每一个瞬间。
这台谱仪的独特之处在于,它利用了中子不带电、穿透力强的特性,能够“深入虎穴”,直接探测到物质内部的微观运动。当中子与物质中的原子核发生“非弹性碰撞”时,中子会改变速度与方向,通过这些变化,科学家就能反推出物质内部的动态信息。
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我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪
大国重器,来之不易
2017年,中山大学与中国科学院高能物理研究所签署战略合作协议,启动中子谱仪合作项目。经过两年的论证和预研,确定面向学术前沿和中国散裂中子源需求,建设中国首台高能非弹性中子散射谱仪,并自2019年正式启动建设。
中山大学和散裂中子源科学中心共同组成谱仪建设团队,与专业技术组通力协作,攻克了一系列关键技术,包括自研费米斩波器、超大真空散射腔体等,终于在2023年1月12日成功在谱仪上输出中子。
随后,谱仪进入带束调试阶段,并在年中初步获得了标准样品钒的声子谱和态密度。同年11月12日,谱仪正式揭牌,各模块的调试随即按下了加速键。最终,又经过两年多的调试,背景大幅降低,谱仪的各项指标均已达到国际领先水平。
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高能非弹谱仪部分组件
高能非弹谱仪的验收不仅是一个项目的完结,更是新探索的开始,如同一位精密的“中子摄影师”,它能够捕捉物质内部原子、磁距分布和细微的动态变换。
“在它的视野里,高温超导的奥秘、量子磁性的机理、新能源材料的本性将逐渐褪去神秘外衣,孕育出更多改变生活的技术创新。” 中山大学物理学院谱仪建设团队刘新智副教授介绍。
为更好利用这一创新平台,谱仪建设团队启动了谱仪样品多场耦合加载分析模块的研制,该项目目前已获得国家重大科研仪器研制专项的支持,将使高能非弹谱仪能在更多重大科学问题上发挥关键作用。
来源:南方日报、物理学院、党委宣传部
排版:党委宣传部学生记者 李丽兴
一读:冯贤哲
初审:李建平
审核:陈融融
审定发布:黄艳
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