昨日，散裂中子源項(xiàng)目順利通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，將正式對(duì)國(guó)內(nèi)外各領(lǐng)域的用戶(hù)開(kāi)放。 通訊員供圖

　　昨日，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目順利通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，投入正式運(yùn)行。中國(guó)散裂中子源填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)脈沖中子源及應(yīng)用領(lǐng)域的空白，將為諸多領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)開(kāi)發(fā)提供強(qiáng)有力的研究平臺(tái)。中國(guó)散裂中子源亦將助推粵港澳大灣區(qū)國(guó)際科技創(chuàng)新中心的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

　　驗(yàn)收

　　各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

　　目前，全球建成的散裂中子源裝置共有4個(gè)，其他三個(gè)分別為英國(guó)散裂中子源(ISIS)、美國(guó)散裂中子源(SN S)和日本散裂中子源(J-PA RC)。

　　而歷經(jīng)6年半的緊張建設(shè)，中國(guó)散裂中子源作為全球第四臺(tái)、我國(guó)首臺(tái)散裂中子源，粵港澳大灣區(qū)首個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，按指標(biāo)、按工期、高質(zhì)量地完成了工程建設(shè)任務(wù)，綜合性能進(jìn)入國(guó)際同類(lèi)裝置先進(jìn)行列。昨日，散裂中子源項(xiàng)目順利通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，將正式對(duì)國(guó)內(nèi)外各領(lǐng)域的用戶(hù)開(kāi)放。

　　中國(guó)散裂中子源填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)脈沖中子源及應(yīng)用領(lǐng)域的空白，將為諸多領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)開(kāi)發(fā)提供強(qiáng)有力的研究平臺(tái)。例如，物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、資源環(huán)境、新能源等。它的投入運(yùn)行，對(duì)我國(guó)探索前沿科學(xué)問(wèn)題、攻克產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)、解決“卡脖子”問(wèn)題具有重要意義。

　　驗(yàn)收會(huì)上，國(guó)家驗(yàn)收委員會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，中國(guó)散裂中子源的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于批復(fù)的驗(yàn)收指標(biāo)。裝置整體設(shè)計(jì)先進(jìn)，研制設(shè)備質(zhì)量精良，靶站最高中子效率和三臺(tái)譜儀綜合性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　國(guó)家驗(yàn)收委員會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，中國(guó)散裂中子源通過(guò)自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，在加速器、靶站、譜儀方面取得了一系列重大技術(shù)成果，顯著提升了我國(guó)在磁鐵、電源、探測(cè)器及電子學(xué)等領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力，使我國(guó)在強(qiáng)流質(zhì)子加速器和中子散射領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大跨越。例如，國(guó)內(nèi)首次研制成功25赫茲交流諧振勵(lì)磁的大型二極和四極磁鐵及電源，交流磁場(chǎng)精度達(dá)到同類(lèi)裝置國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　使用

　　首期完成21個(gè)樣品實(shí)驗(yàn)

　　中國(guó)散裂中子源坐落于廣東省東莞市大朗鎮(zhèn)，由中國(guó)科學(xué)院和廣東省共同建造，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所為項(xiàng)目法人，中國(guó)科學(xué)院物理研究所參建。

　　中國(guó)散裂中子源建設(shè)內(nèi)容包括一臺(tái)8千萬(wàn)電子伏特負(fù)氫離子直線加速器、一臺(tái)16億電子伏特快循環(huán)同步加速器、一個(gè)靶站，以及一期三臺(tái)供科學(xué)實(shí)驗(yàn)用的中子散射譜儀。

　　中國(guó)散裂中子源2011年10月進(jìn)行工程奠基儀式，2014年10月-2017年9月進(jìn)行安裝與測(cè)試，2017年8月質(zhì)子打靶獲得第一束中子，2018年3月25日，中國(guó)散裂中子源通過(guò)了中國(guó)科學(xué)院組織的工藝鑒定和驗(yàn)收，開(kāi)始試運(yùn)行。

　　中國(guó)散裂中子源自2018年3月試運(yùn)行以來(lái)，裝置運(yùn)行可靠穩(wěn)定，首期三臺(tái)譜儀已完成10個(gè)用戶(hù)單位16個(gè)研究組的21個(gè)樣品實(shí)驗(yàn)，并取得了首批重要科學(xué)成果。這些實(shí)驗(yàn)都是針對(duì)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，充分發(fā)揮中子散射的特點(diǎn)，具有重要科學(xué)意義和代表性，涵蓋了能源、物理、材料、工程等多個(gè)前沿交叉和高科技研發(fā)領(lǐng)域，如鋰離子電池材料、稀土磁性、新型高溫超導(dǎo)、功能薄膜等。

　　中國(guó)散裂中子源工程總指揮、工程經(jīng)理陳和生表示，“中國(guó)散裂中子源就像超級(jí)顯微鏡，是研究物質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)的理想探針。我們可以利用散裂中子源來(lái)研究大型金屬部件的殘余應(yīng)力，這對(duì)于提高高鐵關(guān)鍵部件和航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件的性能，以及核電站部件的服役性能十分重要。此外，可燃冰、磁性材料的研究，以及化學(xué)反應(yīng)催化劑的原位研究等，都可以使用散裂中子源?！?/p>

　　今年4月17日，中國(guó)散裂中子源(CSN S)的第一篇用戶(hù)實(shí)驗(yàn)科學(xué)成果文章在N anoEnergy雜志上線，該研究在鋰離子電池正極材料結(jié)構(gòu)特性和形成機(jī)理方面取得重要進(jìn)展。這些重要成果有助于進(jìn)一步澄清該類(lèi)型電池材料中缺陷結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，對(duì)三元鋰離子電池正極材料的開(kāi)發(fā)有直接的指導(dǎo)作用。裝置建成后如此迅速獲得高水平的物理成果，與散裂中子源的自身設(shè)計(jì)科學(xué)，調(diào)試水平高，參與人員素質(zhì)高等各方面因素密切相關(guān)。

　　亮點(diǎn)

　　助推粵港澳大灣區(qū)科技創(chuàng)新

　　中國(guó)散裂中子源的總體目標(biāo)是：建設(shè)我國(guó)在相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)和高技術(shù)領(lǐng)域的具備原始創(chuàng)新能力的團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)我國(guó)科技、工業(yè)和國(guó)防 等 方 面 技 術(shù) 的 力 發(fā) 展 ，至2030年，帶領(lǐng)我國(guó)中子散射技術(shù)的研究和應(yīng)用科學(xué)界全面進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

　　而為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，陳和生介紹，將主要從以下幾個(gè)方面著手：第一，充分發(fā)揮一期三臺(tái)譜儀，即通用粉末衍射儀、小角散射儀和多功能反射儀在材料科學(xué)、生命科學(xué)、凝聚態(tài)物理和化學(xué)等領(lǐng)域的作用，為廣大用戶(hù)提供國(guó)際先進(jìn)的研究平臺(tái)。第二，中國(guó)散裂中子源下一階段譜儀的選擇及其性能指標(biāo)應(yīng)認(rèn)真聽(tīng)取用戶(hù)的意見(jiàn)，同時(shí)吸取國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，突出譜儀的特色和優(yōu)勢(shì)，特別應(yīng)結(jié)合華南地區(qū)，尤其是廣東、香港等地發(fā)展戰(zhàn)略需求，培養(yǎng)和擴(kuò)大中子散射用戶(hù)群體。第三，與用戶(hù)單位合作，利用各方面資源，積極推動(dòng)用戶(hù)譜儀的建設(shè)。第四，中國(guó)散裂中子源靶站500kW升級(jí)將使中子通量水平提升五倍。中子通量增加后，可開(kāi)展更小樣品的研究以及更短時(shí)間尺度的實(shí)時(shí)研究，并適度提升大部分譜儀的分辨率，大幅縮短高分辨模式實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，從而大幅提升中子散射譜儀的性能和研究能力。

　　“中國(guó)散裂中子源亦將成為廣東省正在建設(shè)的國(guó)家科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心的核心單元，為粵港澳大灣區(qū)科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)作出重大貢獻(xiàn)”。陳和生表示，散裂中子源支撐的學(xué)科研究和應(yīng)用領(lǐng)域眾多，是目前國(guó)際上公認(rèn)的、與大型光源互補(bǔ)，卻發(fā)揮著其無(wú)法取代作用的新一代科學(xué)研究和先進(jìn)材料研發(fā)的主流大科學(xué)裝置。

　　當(dāng)前不少機(jī)構(gòu)對(duì)CSNS產(chǎn)生興趣，從當(dāng)前效果來(lái)看，中國(guó)散裂中子源落戶(hù)東莞后，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)特別是大珠三角地區(qū)的中子散射的科技和工業(yè)應(yīng)用的迅速發(fā)展，合作單位包括中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、工業(yè)和信息化部電子第五研究所、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院等一批大學(xué)和研究院所。而散裂中子源定點(diǎn)東莞之后，已開(kāi)始吸引中子散射研究和應(yīng)用的人才，并建設(shè)相關(guān)學(xué)科，而人才的聚集則對(duì)一個(gè)地區(qū)的科創(chuàng)能力提升，有著至關(guān)重要作用。

　　東莞市則通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外大科學(xué)裝置的相關(guān)做法以及啟示，結(jié)合在國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)和廣深科技創(chuàng)新走廊的視野下，規(guī)劃建設(shè)東莞中子科學(xué)城，打造為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界聞名的國(guó)家綜合性科技創(chuàng)新中心和面向全國(guó)全球的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展新高地。

　　（原載于《南方都市報(bào)》2018年8月24日DA02版，http://epaper.oeeee.com/epaper/I/html/2018-08/24/content_45619.htm#article ）