记者从中科院高能物理研究所获悉,11月16日,首台高能直接几何中子散射谱仪(以下简称“高能非弹性谱仪”)通过验收,合格正式投入运行,正在开展科学实验。中山大学与散裂中子源中心联合研制建造的“超级相机”填补了100MeV(毫电子伏特)以上中高能不均匀中子散射谱仪的空白,将为热电材料、磁性材料、高温超导、能源材料、生物材料等领域的研究提供重要的研究平台。这也是我国非弹性中子散射谱仪的首次飞行时间,标志着散裂中子源研究领域的拓展中国从材料静态结构到材料动态。高能非弹性光谱仪利用中子偶然而强大的穿透力来直接探测物质内部的微观运动。当中子与物质中的原子核发生“意外碰撞”时,中子会改变其速度和方向。通过这些变化,科学家可以减少物质内的动态信息。据光谱仪负责人、中科院高能物理研究所东莞研究室副主任佟鑫介绍,高能非弹性光谱仪的独特之处在于不仅可以看到物质的静态结构,还能够在皮秒(万亿分之一秒)时间内看到物质内部原子和分子的动态过程,记录原子和分子如何振动、旋转和传递能量的每一刻。如果是其他光谱仪可以对材料“拍照”,那么高能非弹性光谱仪可以对材料“拍摄视频”。高能非弹性光谱仪于2019年9月开始建设,在多光束实验模式下进行了创新设计。许多组件是施工团队自己开发的。涵盖了费米斩波器、超大真空散射腔、适合中子散射的磁体样品环境、大颗粒高压氦三中子探测器等一系列关键技术。中子束于2023年1月12日首次探测到。经过两年的调试,高能非弹性谱仪的入射中子能量为10-1500 MeV,最佳能量分辨率达到3%,信噪比、单位功率入射通量等性能达到国际先进水平。此外,光谱仪还提供高低温测量3-800K环境,7T磁场环境,可以覆盖大部分偶然中子散射实验情况。高能非弹性谱仪验收后,将进入试运行阶段,计划于2026年正式向用户开放,将为高温超导物理机制、量子磁机制、热电材料性能、电池中离子扩散机制、生物材料活性等主要工作泛研究提供有力支撑。 (央视记者 帅俊全 楚尔佳)
(编辑:何鑫)