世界上的物質是由分子和原子構成的，原子就像是原子核和核外電子的微小太陽系，質子和中子構成了原子核。 

　　中子作為組成原子核的基本粒子之一，不帶電，因此被稱為中子。它是由劍橋大學卡文迪許實驗室的英國物理學家詹姆斯·查德威克于1932年發(fā)現的。中子對輕的原子核非常敏感，能夠精確測得分子結構中的氫原子位置，還能定位“摻雜”在重原子中的其他輕原子。中子的這種特性，使它能夠“拍攝”到材料的微觀結構，跟蹤正在運動中的原子核分子的行為。

　　中子主要是通過“中子散射”過程來實現對樣品的研究：當一束中子入射到所研究的對象上時，與研究材料中的原子核或磁矩發(fā)生相互作用，向各個方向散射開來。就好像一束光打在半透明的物體上，有的光透過物體，有的光被反射或散射，這樣我們能夠從各個方向上看到物體。中子束流打到樣品上時，大多數中子會穿過樣品，不受任何阻礙，但有些中子將直接與樣品的原子核發(fā)生相互作用，運動方向發(fā)生改變而發(fā)生分散傳播，就像彈珠游戲一樣。通過測量散射出來的中子能量和動量的變化，可以在原子、分子尺度上研究各種物質的微觀結構和運動規(guī)律，告訴人們原子、分子在哪里，在做什么，這種研究手段叫做中子散射技術。

　　中子散射和X射線技術都是人類探索物質微觀結構的有力手段。慢中子散射技術是當今研究物質微觀結構和運動最重要的工具之一，與同步輻射光源在很多方面有相輔相成的作用，在非常寬廣的研究領域如材料、物理、生物、化學、地學和工程等研究中都是很有效的工具。與其它物質結構的手段相比，中子散射具有以下明顯的特點或優(yōu)勢：

　　寬廣的波長范圍：與物質中原子間距相近，是度量物質微觀結構最適合的標尺，探測范圍從氫原子到生物大分子。

　　合適的能量覆蓋：適合研究物質中各種不同的相互作用和動態(tài)過程，探測范圍從分子振動、晶格振動到電子層躍遷。

　　直接與核作用：對輕元素原子靈敏和可以區(qū)分同位素，是研究生物大分子的強有力工具。

　　中子磁矩： 很適合用來研究磁性材料中的微觀磁結構和磁漲落。

　　對樣品系統擾動?。河欣谘芯课⒂^結構的細微變化。

　　高穿透性：易于開展工業(yè)大部件和極端條件下物質結構和動態(tài)的研究。

　　【相關小知識】

　　中子散射：中子作為一種粒子，與材料中的原子核相互作用，運動方向發(fā)生改變而分散傳播，發(fā)生散射。