中国散裂中子源“高能非弹谱仪”正式亮相，预计明年投入使用

11月12日，中山大学和散裂中子源科学中心联合建设的高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪（下称“高能非弹谱仪”）正式揭牌。作为科学家观察物质材料的新“中子眼睛”，高能非弹谱仪将在高温超导、量子磁性、拓扑材料与量子计算领域研究中发挥重要作用，预计将于明年正式投入使用。

11月12日，由中山大学和散裂中子源科学中心联合建设的高能非弹谱仪正式亮相。程浩 摄

中国散裂中子源副研究员任清勇向南方财经全媒体记者介绍，中子散射谱仪就像一台“中子版”的超级显微镜。当特定速度的中子轰击样品，其与样品内部的原子等发生撞击，不同的结果就能反映出样品材料的不同特性。用X光、磁共振等技术看不透的物质内部，用“中子视角”观察材料，就能看到用其他方法看不到的细节。

“以前，我国还不具备非弹性中子散射研究的实验条件，中国人想做研究，要向其他国家中子源申请。”中山大学物理学院副院长、教授王猛介绍，2016年前后，正在国外读博士后的他了解到我国正在广东东莞建设中国第一个散裂中子源，而且进展顺利，他当即决定回国，到中山大学做中子散射相关研究，并参与了推进与中国散裂中子源合作建设高能非弹谱仪。

王猛向南方财经全媒体记者解释了“高能非弹谱仪”的工作原理，由大科学装置中国散裂中子源产生的高能量质子束流经过一条超长的“跑道”后撞上一个钨靶，发生散裂反应，产生中子。在新建立的高能非弹谱仪上，设计入射能量范围为10-1500毫电子伏的中子从慢化器射出，击打在物质样品上面，分别沿着不同的方向以不同的能量射出。通过分析这些撞击结果，数据可用于物质的晶格振动、磁性激发和晶体场激发等特性研究，为物理、化学、材料、力学和交叉学科研究提供支撑。

从2017年开始，中大就与中国科学院高能物理研究所开展合作，计划在散裂中子源上建设我国第一台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪。2019年，高能非弹谱仪通过可研评审，正式开始建设，建设经费超过一亿元。

今年6月，高能非弹谱仪顺利测量到了钒的声子谱，标志着中国首台高能非弹性中子散射谱仪建设成功。

今年7月，王猛团队在《自然》杂志上发文，报道在全球率先发现新型双层镍氧化物超导体引起国内外研究人员高度关注。

“高能非弹谱仪有可能为高温超导机理研究带来全新的认识。”王猛介绍，高能非弹谱仪正式投入使用后，可以利用中子谱仪观察镍氧化物的微观结构，获取磁性、自旋动力学等关键数据，对于后续研究高温超导材料有很大的帮助。

南方财经全媒体记者了解到，高能非弹谱仪预计将在明年正式投入使用，目前已经面向全球征集科学项目，预计每年将开展2次审批，从科学价值、设备适用程度等维度筛选出合适的项目。未来高能非弹谱仪将为高温超导材料、能源材料、磁性材料等领域研究提供机理研究的帮助，为新材料开发打下基础，成为人类理解物质世界的“中子眼睛”。

中国科学院院士、中山大学校长高松希望，由中大参与建设的高能非弹谱仪正式开放运行后，未来能坚持面向世界科技前沿和国家战略需求，主动服务粤港澳大湾区，积极推动我国中子科学与技术发展。

更多内容请下载21财经APP