我國(guó)又一個(gè)大科學(xué)裝置即將啟用。今天（12月14日），記者從散裂中子源工程科學(xué)技術(shù)委員會(huì)第四次會(huì)議上獲悉，經(jīng)歷了十多年的建設(shè)，位于廣東省東莞市的散裂中子源將于2018年初迎來首批實(shí)驗(yàn)用戶。會(huì)上公布了該裝置三臺(tái)譜儀的首批實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)覆蓋若干前沿交叉和高科技研發(fā)領(lǐng)域，例如鋰離子電池材料、光伏材料、熱電材料、高分子基納米復(fù)合材料，以及超強(qiáng)鋼、鎂、鋁合金等。
“我們見證了散裂中子源十多年的建設(shè)歷程，很快就可以盼到這項(xiàng)裝置盡快投入使用，在材料科學(xué)、新能源、化學(xué)化工、軟物質(zhì)、生命科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。”中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所所長(zhǎng)王貽芳激動(dòng)地說。
散裂中子源的建設(shè)難度非常大，因此世界上只有英國(guó)、美國(guó)和日本已經(jīng)擁有該裝置。建在廣東東莞的中國(guó)散裂中子源，是目前中國(guó)單項(xiàng)投資規(guī)模最大的大科學(xué)裝置，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率超過96%。該裝置的主要原理是通過加速的質(zhì)子撞擊金屬鎢靶來產(chǎn)生中子，因?yàn)橹凶硬粠щ姾桑鼙绕渌綔y(cè)方式更為輕松地穿透物質(zhì)，從而探測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特征。
今年8月，散裂中子源首次打靶成功，順利獲得中子束流。11月初，裝置完成了首輪加速器和靶站譜儀的聯(lián)合調(diào)試，打靶束流平均功率達(dá)到10kW，達(dá)到了驗(yàn)收指標(biāo)的要求，2018年將迎來國(guó)家驗(yàn)收。
來自各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家利用終端的中子譜儀進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。散裂中子源按可滿足20臺(tái)譜儀接口進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，但由于經(jīng)費(fèi)限制，一期只建設(shè)三臺(tái)中子散射譜儀，包括通用粉末衍射儀、小角散射儀和多功能反射儀。
此次會(huì)議公布了散裂中子源三臺(tái)譜儀的首批實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，覆蓋了若干前沿交叉和高科技研發(fā)領(lǐng)域，例如鋰離子電池材料、光伏材料、熱電材料、高分子基納米復(fù)合材料，以及超強(qiáng)鋼、鎂、鋁合金等，科學(xué)家有望在這些領(lǐng)域的研究實(shí)現(xiàn)突破。據(jù)悉，該裝置計(jì)劃于2018年初開始啟動(dòng)首批實(shí)驗(yàn)。
在會(huì)上，來自國(guó)家自然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)的十幾位院士呼吁，應(yīng)盡快啟動(dòng)散裂中子源二期建設(shè)。 “作為用戶裝置，衡量成功與否的主要標(biāo)準(zhǔn)是用戶獲得的科學(xué)技術(shù)成果和對(duì)滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求的貢獻(xiàn)。一期的三臺(tái)譜儀數(shù)量太少，也無法開展高精度測(cè)量及動(dòng)力學(xué)、中子物理和技術(shù)等方面的研究。這不僅造成中子束流資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，也無法滿足國(guó)內(nèi)中子散射研究和應(yīng)用科學(xué)界對(duì)高性能中子譜儀的需求。”中國(guó)散裂中子源工程總指揮、中科院院士陳和生在會(huì)上提出。多位與會(huì)專家認(rèn)為，譜儀建設(shè)工藝復(fù)雜，加工精度高，建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，調(diào)試難度大，大量用戶需要高溫、低溫、高壓、磁場(chǎng)等特殊樣品環(huán)境才能完成測(cè)量，應(yīng)盡早啟動(dòng)散裂中子源二期譜儀建設(shè)。
據(jù)悉，散裂中子源目前根據(jù)用戶對(duì)中子科學(xué)研究和應(yīng)用的需求，并參考國(guó)際散裂中子源的發(fā)展趨勢(shì)，二期目前規(guī)劃了13臺(tái)中子譜儀。裝置還依托珠三角的地域優(yōu)勢(shì)，和香港科技大學(xué)、南方科技大學(xué)、中山大學(xué)等機(jī)構(gòu)達(dá)成了共建譜儀的合作意向。
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