顺利交付！中大与中国科学院花8年时间攻关“超级相机”

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

图源：中山大学

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。

我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪 图源：中山大学

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。

高能非弹谱仪部分组件 图源：中山大学

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。

参考来源

中山大学《顺利交付！中大与中国科学院花8年时间攻关“超级相机”》

https://mp.weixin.qq.com/s/thApmQeKxMe694bGm_u9sQ

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