大科学装置上新 中国散裂中子源四台谱仪在广东投入运行[图]

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大科学装置是打造原始创新的国之重器。日前,中国散裂中子源四台谱仪在广东东莞投入运行,引发关注。

据中国央视11月11日消息,截至目前,中国投入运行和正在建设的大科学装置达到50多个,在材料、能源、生命、工程技术等学科领域的布局框架已初步成形。

报道称,如果说高海拔宇宙线观测站是捕获高能粒子雨的巡天探测装置,那位于广东的散裂中子源就像是一个超级显微镜,可以为材料科学、生命科学等提供重要平台。中国散裂中子源2018年建成,成为世界四大脉冲散裂中子源之一。如今,这一大科学装置已有四台谱仪正式投入运行,成为重要的原始创新策源地。

位于广东东莞松山湖的中国散裂中子源,科研人员正在调试的这台谱仪设备,在改造升级之后将用于航空航天、高铁等大型高端部件的残余应力可靠性检测。

中国科学院高能物理研究所东莞研究部中子科学部副主任张俊荣指出:“我们现在在做的调试正在给下一个用户实验做准备,他们做的这个材料是高端轴承,我们现在重要的是要推进这个国产的高端轴承的一个突破。”

运用于航空发动机的中国国产高端轴承要想通过鉴定投入使用,就需要测量它的残余应力并提升加工工艺,这也是散裂中子源的重要任务之一。由于中子不带电,穿透性强,可研究高温、高压、极低温、强磁场等极端条件下的物质特性,在研究高端轴承等大型部件内部结构和应力方面具有独特优势。

中国散裂中子源正式运行以来,加速器质子束流打靶功率达100千瓦,提前一年半达到设计指标。目前已服务全球2,600多位用户,完成课题超过500项,包括新型锂离子电池材料结构、太阳能电池、芯片中子单粒子效应等,同时也开展了航空材料、可燃冰、页岩气和催化剂等领域的前期研究。

目前,中国散裂中子源正准备进行二期工程建设,未来谱仪数量将扩建到20台左右,打靶功率将从100千瓦提升到500千瓦,意味着在同样实验精度下,数据采集时间是原来的五分之一,而且可以研究更小的样品,观察更快的过程,为前沿科学研究、国家重大需求和国民经济发展提供更先进的研究平台。

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