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「超級顯微鏡」裝置上新 中國散裂中子源兩「高」譜儀成功出束

2024-07-07科學

中新網北京7月5日電 (記者 孫自法)中國科學院高能物理研究所7月5日釋出訊息說,該所建於廣東東莞、被譽為探索物質材料微觀結構「超級顯微鏡」的大科學裝置——中國散裂中子源(CSNS),近日實作高分辨中子繞射儀、高壓中子繞射儀成功出束,並開始帶束偵錯。

這既標誌著均為中國首台的兩「高」譜儀裝置研制成功,也表明中國散裂中子源自2018年陸續開始的8台合作譜儀已基本完成建設,將顯著增強中國散裂中子源的多學科研究能力。

高分辨中子繞射儀樣品位置處的中子飛行時間譜。中國科學院高能所/供圖

高分辨中子繞射儀是中國首台超高分辨中子粉末繞射儀,具備國際先進的超高分辨能力。該譜儀由中國散裂中子源科學中心與北京大學深圳研究生院合作於2020年初開始設計建設,是中國散裂中子源第七台成功出束的合作譜儀。

高分辨中子繞射儀將為基礎研究以及套用研究提供一個突破傳統結構分析極限的研究平台,為新材料、新能源、生物醫藥、電子資訊等領域的研發提供支撐,推動並實作中國關鍵新材料研發的強有力發展。

高壓中子繞射儀樣品位置處的中子飛行時間譜。中國科學院高能所/供圖

高壓中子繞射儀是中國首台飛行時間高壓專用譜儀,也是世界上第二台大腔體壓機中子譜儀,由中國散裂中子源科學中心與南方科技大學自2020年開始共同建設。過程中,合作團隊攻克了中子導管和準直管互換系統的高精度重復定位、繞射與成像的多模式耦合、大腔體壓機與中子光學的結合等系列難題。

高壓中子繞射儀具備繞射和成像等多種功能,在凝聚態物理、化學、新能源、材料學、地質學和高壓科學與技術等諸多領域有著重要套用,可以與高壓、高低溫、磁場等豐富的極端條件相結合,研究物質在不同服役條件下的結構與物性,將為中國開展基礎科學及前沿交叉研究和亟需解決的關鍵技術提供強有力支撐。

資料圖:「超級顯微鏡」中國散裂中子源譜儀大廳內,以不同顏色區分不同科研實驗裝置。中新網記者 孫自法 攝

據了解,中國散裂中子源是中國首台、世界第四台脈沖型散裂中子源,由中國科學院和廣東省共同建設,作為粵港澳大灣區第一個國家重大科技基礎設施,為粵港澳大灣區建設綜合性國家科學中心、打造國際科技創新中心提供重要科技內核。

中國散裂中子源2011年9月動工建設,2018年8月透過國家驗收投入正式執行。2024年3月底,中國散裂中子源二期工程建設啟動,將推動粵港澳大灣區提升原始創新能力,並與其他大科學裝置形成集群優勢,為粵港澳大灣區科技發展和產業升級作出貢獻。(完)