我國又一個大科學裝置即將啟用。今天（12月14日），記者從散裂中子源工程科學技術(shù)委員會第四次會議上獲悉，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年初迎來首批實驗用戶。會上公布了該裝置三臺譜儀的首批實驗計劃，實驗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、高分子基納米復合材料，以及超強鋼、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裝置盡快投入使用，在材料科學、新能源、化學化工、軟物質(zhì)、生命科學等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。”中國科學院院士、中國科學院高能物理研究所所長王貽芳激動地說。
散裂中子源的建設(shè)難度非常大，因此世界上只有英國、美國和日本已經(jīng)擁有該裝置。建在廣東東莞的中國散裂中子源，是目前中國單項投資規(guī)模最大的大科學裝置，設(shè)備國產(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，因為中子不帶電荷，能比其他探測方式更為輕松地穿透物質(zhì)，從而探測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和動力學特征。
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到10kW，達到了驗收指標的要求，2018年將迎來國家驗收。
來自各個領(lǐng)域的科學家利用終端的中子譜儀進行科學實驗。散裂中子源按可滿足20臺譜儀接口進行設(shè)計和建設(shè)，但由于經(jīng)費限制，一期只建設(shè)三臺中子散射譜儀，包括通用粉末衍射儀、小角散射儀和多功能反射儀。
此次會議公布了散裂中子源三臺譜儀的首批實驗計劃，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、高分子基納米復合材料，以及超強鋼、鎂、鋁合金等，科學家有望在這些領(lǐng)域的研究實現(xiàn)突破。據(jù)悉，該裝置計劃于2018年初開始啟動首批實驗。
在會上，來自國家自然科學基金委、中國科學院、清華大學等機構(gòu)的十幾位院士呼吁，應(yīng)盡快啟動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準是用戶獲得的科學技術(shù)成果和對滿足國家戰(zhàn)略需求的貢獻。一期的三臺譜儀數(shù)量太少，也無法開展高精度測量及動力學、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重浪費，也無法滿足國內(nèi)中子散射研究和應(yīng)用科學界對高性能中子譜儀的需求。”中國散裂中子源工程總指揮、中科院院士陳和生在會上提出。多位與會專家認為，譜儀建設(shè)工藝復雜，加工精度高，建設(shè)時間長，調(diào)試難度大，大量用戶需要高溫、低溫、高壓、磁場等特殊樣品環(huán)境才能完成測量，應(yīng)盡早啟動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)用戶對中子科學研究和應(yīng)用的需求，并參考國際散裂中子源的發(fā)展趨勢，二期目前規(guī)劃了13臺中子譜儀。裝置還依托珠三角的地域優(yōu)勢，和香港科技大學、南方科技大學、中山大學等機構(gòu)達成了共建譜儀的合作意向。
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