究物质材料微观结构有了“超级显微镜” 中国散裂中子源正式投入运行

    科技日报东莞8月23日电 （记者刘垠）23日，国家重大科技基础设施中国散裂中子源项目在广东东莞通过国家验收，正式投入运行，其综合性能进入国际同类装置先进行列，并将正式对国内外各领域的用户开放。

    国家验收委员会专家认为，中国散裂中子源的各项指标均达到或优于批复的验收指标。装置整体设计先进，研制设备质量精良，靶站最高中子效率和3台谱仪综合性能达到国际先进水平。

    中国散裂中子源坐落于广东省东莞市大朗镇，由中国科学院和广东省共同建造。中国散裂中子源建设内容包括：1台8千万电子伏特负氢离子直线加速器、1台16亿电子伏特快循环同步加速器、1个靶站，以及一期3台供科学实验用的中子散射谱仪。

    历经6年半的建设，中国散裂中子源填补了国内脉冲中子源及应用领域的空白，将为多个领域的基础研究和高新技术开发提供强有力的研究平台，如物质科学、生命科学、资源环境和新能源等。它的投入运行，对我国探索前沿科学问题、攻克产业关键核心技术、解决“卡脖子”问题具有重要意义。

    据介绍，自2018年3月试运行以来，中国散裂中子源装置运行可靠稳定，首期3台谱仪已完成10个用户单位16个研究组的21个样品实验，并取得首批重要科学成果。这些实验都是针对国家重点发展领域，充分发挥了中子散射的特点，具有重要的科学意义和代表性，涵盖了能源、物理、材料、工程等多个前沿交叉和高科技研发领域，如锂离子电池材料、稀土磁性、新型高温超导、功能薄膜等。

    “中国散裂中子源就像‘超级显微镜’，是研究物质材料微观结构的理想探针。我们可以利用散裂中子源来研究大型金属部件的残余应力，这对于提高高铁关键部件和航空发动机部件的性能，以及核电站部件的服役性能十分重要。”中国散裂中子源工程总指挥、工程经理陈和生院士说，此外，可燃冰、磁性材料的研究，以及化学反应催化剂的原位研究等，都可以使用散裂中子源。

    国家验收委员会专家认为，中国散裂中子源通过自主创新和集成创新，在加速器、靶站、谱仪方面取得一系列重大技术成果，显著提升了我国在磁铁、电源、探测器及电子学等领域相关产业的技术水平和自主创新能力，使我国在强流质子加速器和中子散射领域实现重大跨越。

    未来，中国散裂中子源将着力确保装置高效、稳定、可靠运行，加强国内外开放共享。同时，为满足交叉科学前沿研究和国家发展战略的迫切需求，中国散裂中子源将不断完善和改进装置性能，尽快启动后续谱仪建设和功率升级工作。

    目前，全球共建成4个散裂中子源装置，其余3个分别为英国散裂中子源（ISIS）、美国散裂中子源（SNS）和日本散裂中子源（J-PARC）。