有“探索物質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)的‘超級(jí)顯微鏡’”之稱的中國(guó)散裂中子源又“上新”了。3月30日，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所在廣東東莞舉行國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中國(guó)散裂中子源二期工程啟動(dòng)會(huì)。預(yù)計(jì)2029年二期工程建成后，裝置研究能力將大幅提升，實(shí)驗(yàn)精度和效率將顯著提高，可為探索科學(xué)前沿、解決國(guó)家重大需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題提供科技利器。
據(jù)悉，中國(guó)散裂中子源二期工程主要建設(shè)11臺(tái)中子譜儀和實(shí)驗(yàn)終端，建成后中子譜儀數(shù)量將增加到20臺(tái)，并新增國(guó)內(nèi)首臺(tái)繆子實(shí)驗(yàn)終端和高能質(zhì)子實(shí)驗(yàn)終端。同時(shí)，加速器打靶束流功率將從一期的100千瓦設(shè)計(jì)指標(biāo)提高到500千瓦。
中國(guó)散裂中子源二期工程總指揮王生介紹說(shuō)，二期工程建成后，裝置在同等時(shí)間內(nèi)能產(chǎn)生更多中子，不僅可有效縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，還使實(shí)驗(yàn)分辨率更高，有助測(cè)量更小的樣品、研究更快的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
“裝置能力的大幅提升，有時(shí)候比從無(wú)到有建一個(gè)還要難。”王生坦言，二期工程面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)就是加速器。他說(shuō)，一次把加速器的設(shè)計(jì)功率提升5倍，這在其他同類裝置中是沒(méi)有過(guò)的，他們?cè)谝黄诠こ淘O(shè)計(jì)之初就考慮了這些需求，并且做了技術(shù)預(yù)研。
如今，中國(guó)散裂中子源二期工程已在關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研方面取得重要進(jìn)展。比如，國(guó)內(nèi)首臺(tái)高功率高梯度磁合金加載腔正式投入運(yùn)行，P波段大功率速調(diào)管順利通過(guò)驗(yàn)收，中子探測(cè)器、中子導(dǎo)管、中子極化器的研制也取得了突破……這些都為中國(guó)散裂中子源二期工程的成功建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
中國(guó)散裂中子源自2018年完成國(guó)家驗(yàn)收、投入運(yùn)行以來(lái)，注冊(cè)用戶已超過(guò)6000人，機(jī)時(shí)供不應(yīng)求。截至目前，已完成1500余項(xiàng)國(guó)內(nèi)外用戶實(shí)驗(yàn)課題，涵蓋了能源、物理、材料、工程等多個(gè)前沿交叉和高科技研發(fā)領(lǐng)域，取得了一批科技創(chuàng)新成果。
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所東莞研究部中子科學(xué)部副主任張俊榮舉例說(shuō)，中國(guó)散裂中子源對(duì)國(guó)產(chǎn)高鐵車輪進(jìn)行內(nèi)部深度殘余應(yīng)力測(cè)量，給出了高鐵車輪完整的應(yīng)力數(shù)據(jù)，對(duì)高鐵安全性和提速具有重要意義；通過(guò)實(shí)時(shí)原位測(cè)量，研究汽車鋰電池的結(jié)構(gòu)特征和鋰離子在充放電循環(huán)過(guò)程中的輸運(yùn)行為，為提高鋰電池性能提供重要數(shù)據(jù)支撐。
有“探索物質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)的‘超級(jí)顯微鏡’”之稱的中國(guó)散裂中子源又“上新”了。3月30日，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所在廣東東莞舉行國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中國(guó)散裂中子源二期工程啟動(dòng)會(huì)。預(yù)計(jì)2029年二期工程建成后，裝置研究能力將大幅提升，實(shí)驗(yàn)精度和效率將顯著提高，可為探索科學(xué)前沿、解決國(guó)家重大需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題提供科技利器。
據(jù)悉，中國(guó)散裂中子源二期工程主要建設(shè)11臺(tái)中子譜儀和實(shí)驗(yàn)終端，建成后中子譜儀數(shù)量將增加到20臺(tái)，并新增國(guó)內(nèi)首臺(tái)繆子實(shí)驗(yàn)終端和高能質(zhì)子實(shí)驗(yàn)終端。同時(shí)，加速器打靶束流功率將從一期的100千瓦設(shè)計(jì)指標(biāo)提高到500千瓦。
中國(guó)散裂中子源二期工程總指揮王生介紹說(shuō)，二期工程建成后，裝置在同等時(shí)間內(nèi)能產(chǎn)生更多中子，不僅可有效縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，還使實(shí)驗(yàn)分辨率更高，有助測(cè)量更小的樣品、研究更快的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
“裝置能力的大幅提升，有時(shí)候比從無(wú)到有建一個(gè)還要難。”王生坦言，二期工程面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)就是加速器。他說(shuō)，一次把加速器的設(shè)計(jì)功率提升5倍，這在其他同類裝置中是沒(méi)有過(guò)的，他們?cè)谝黄诠こ淘O(shè)計(jì)之初就考慮了這些需求，并且做了技術(shù)預(yù)研。
如今，中國(guó)散裂中子源二期工程已在關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研方面取得重要進(jìn)展。比如，國(guó)內(nèi)首臺(tái)高功率高梯度磁合金加載腔正式投入運(yùn)行，P波段大功率速調(diào)管順利通過(guò)驗(yàn)收，中子探測(cè)器、中子導(dǎo)管、中子極化器的研制也取得了突破……這些都為中國(guó)散裂中子源二期工程的成功建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
中國(guó)散裂中子源自2018年完成國(guó)家驗(yàn)收、投入運(yùn)行以來(lái)，注冊(cè)用戶已超過(guò)6000人，機(jī)時(shí)供不應(yīng)求。截至目前，已完成1500余項(xiàng)國(guó)內(nèi)外用戶實(shí)驗(yàn)課題，涵蓋了能源、物理、材料、工程等多個(gè)前沿交叉和高科技研發(fā)領(lǐng)域，取得了一批科技創(chuàng)新成果。
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所東莞研究部中子科學(xué)部副主任張俊榮舉例說(shuō)，中國(guó)散裂中子源對(duì)國(guó)產(chǎn)高鐵車輪進(jìn)行內(nèi)部深度殘余應(yīng)力測(cè)量，給出了高鐵車輪完整的應(yīng)力數(shù)據(jù)，對(duì)高鐵安全性和提速具有重要意義；通過(guò)實(shí)時(shí)原位測(cè)量，研究汽車鋰電池的結(jié)構(gòu)特征和鋰離子在充放電循環(huán)過(guò)程中的輸運(yùn)行為，為提高鋰電池性能提供重要數(shù)據(jù)支撐。
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