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委員會第四次會議上獲悉，經(jīng)歷了十多年的建設，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、生命科學等領域發(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，設備國產(chǎn)化率超過96%。該裝置的主要原理是通過加速的質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，從而探測物質的微觀結構和動力學特征。
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臺譜儀接口進行設計和建設，但由于經(jīng)費限制，一期只建設三臺中子散射譜儀，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、清華大學等機構的十幾位院士呼吁，應盡快啟動散裂中子源二期建設。 “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，也無法滿足國內中子散射研究和應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，譜儀建設工藝復雜，加工精度高，建設時間長，調試難度大，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，應盡早啟動散裂中子源二期譜儀建設。
據(jù)悉，散裂中子源目前根據(jù)用戶對中子科學研究和應用的需求，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、中山大學等機構達成了共建譜儀的合作意向。
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