“超級(jí)顯微鏡” 是研究物質(zhì)材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)的理想探針

8月23日，我國(guó)“十一五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——中國(guó)散裂中子源通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，投入正式運(yùn)行，并將對(duì)國(guó)內(nèi)外各領(lǐng)域的用戶(hù)開(kāi)放。這標(biāo)志著我國(guó)成為繼英美日三國(guó)之后，第四個(gè)擁有散裂中子源的國(guó)家。

“超級(jí)顯微鏡” 是研究物質(zhì)材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)的理想探針

中國(guó)散裂中子源到底是一個(gè)什么樣的科學(xué)裝置？中國(guó)散裂中子源工程總指揮、中國(guó)科學(xué)院院士陳和生介紹稱(chēng)，中國(guó)散裂中子源就像“超級(jí)顯微鏡”，是研究物質(zhì)材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)的理想探針。例如，我們可以利用散裂中子源來(lái)研究大型金屬部件的殘余應(yīng)力，這對(duì)提高高鐵關(guān)鍵部件和航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(xué)反應(yīng)催化劑的原位研究等，都可以使用散裂中子源。

中國(guó)散裂中子源于2011年9月開(kāi)工建設(shè)，工期6.5年，是由中國(guó)科學(xué)院與廣東省共同建設(shè)的大科學(xué)裝置。中國(guó)散裂中子源裝置內(nèi)容包括一臺(tái)8千萬(wàn)電子伏特負(fù)氫離子直線(xiàn)加速器、一臺(tái)16億電子伏特快循環(huán)同步加速器、一個(gè)靶站，以及三臺(tái)供科學(xué)實(shí)驗(yàn)用的中子散射譜儀。

國(guó)家發(fā)改委組織的驗(yàn)收委員會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，中國(guó)散裂中子源的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于批復(fù)的驗(yàn)收指標(biāo)。裝置整體設(shè)計(jì)先進(jìn)，研制設(shè)備質(zhì)量精良，靶站最高中子效率和3臺(tái)譜儀綜合性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

對(duì)解決“卡脖子”問(wèn)題具重要意義

陳和生透露，自2018年3月試運(yùn)行以來(lái)，項(xiàng)目裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠，首期三臺(tái)譜儀已完成21個(gè)樣品實(shí)驗(yàn)，并取得了首批重要科學(xué)成果。這些實(shí)驗(yàn)都是針對(duì)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，充分發(fā)揮中子散射的特點(diǎn)，具有重要科學(xué)意義和代表性，涵蓋了能源、物理、材料、工程等多個(gè)前沿交叉和高科技研發(fā)領(lǐng)域，如鋰離子電池材料、稀土磁性、新型高溫超導(dǎo)、功能薄膜等。

據(jù)悉，中國(guó)散裂中子源90%以上的裝置設(shè)備為自主研發(fā)并實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，填補(bǔ)了我國(guó)脈沖中子應(yīng)用領(lǐng)域的空白，投入運(yùn)行后，將為諸多領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)開(kāi)發(fā)提供強(qiáng)有力的研究平臺(tái)，對(duì)中國(guó)探索前沿科學(xué)問(wèn)題、攻克產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)、解決“卡脖子”問(wèn)題具有重要意義。