“超級顯微鏡”,中國散裂中子源四臺譜儀投入執行

IT之家 11 月 11 日訊息,據央視新聞報道,大科學裝置是打造原始創新的國之重器。截至目前,我國投入執行和正在建設的大科學裝置達到 50 多個,在材料、能源、生命、工程技術等學科領域的佈局框架已初步成形。

如果說高海拔宇宙線觀測站是捕獲高能粒子雨的巡天探測裝置,那麼位於廣東的散裂中子源就像是一個超級顯微鏡,可以為材料科學、生命科學等提供重要平臺。中國散裂中子源 2018 年建成,成為世界四大脈衝散裂中子源之一。如今,這一大科學裝置已有四臺譜儀正式投入執行,成為重要的原始創新策源地。

位於廣東東莞松山湖的中國散裂中子源,科研人員正在除錯的這臺譜儀裝置,在改造升級之後將用於航空航天、高鐵等大型高階部件的殘餘應力可靠性檢測。

“超級顯微鏡”,中國散裂中子源四臺譜儀投入執行

運用於航空發動機的國產高階軸承要想透過鑑定投入使用,就需要測量它的殘餘應力並提升加工工藝,這也是散裂中子源的重要任務之一。IT之家獲悉,由於中子不帶電,穿透性強,可研究高溫、高壓、極低溫、強磁場等極端條件下的物質特性,在研究高階軸承等大型部件內部結構和應力方面具有獨特優勢。

中國散裂中子源正式執行以來,加速器質子束流打靶功率達 100 千瓦,提前一年半達到設計指標。目前已服務全球 2600 多位使用者,完成課題超過 500 項,包括新型鋰離子電池材料結構、太陽能電池、晶片中子單粒子效應等,同時也開展了航空材料、可燃冰、頁岩氣和催化劑等領域的前期研究。

“超級顯微鏡”,中國散裂中子源四臺譜儀投入執行

目前,中國散裂中子源正準備進行二期工程建設,未來譜儀數量將擴建到 20 臺左右,打靶功率將從 100 千瓦提升到 500 千瓦,意味著在同樣實驗精度下,資料採集時間是原來的 1/5,而且可以研究更小的樣品,觀察更快的過程,為前沿科學研究、國家重大需求和國民經濟發展提供更先進的研究平臺。

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