新華鮮報|“超級顯微鏡”上新！ 中國散裂中子源二期工程啟動建設

探索科學前沿，如何擁有透視物質材料微觀結構的超級“慧眼”？答案就藏在廣東省東莞市松山湖科學城一片依山而建的建筑群里。

這里是世界第四臺、我國第一臺脈沖型散裂中子源——中國散裂中子源的所在地。在一期工程運行5年多的基礎上，3月30日，中國散裂中子源二期工程啟動建設，將為解決國家重大需求和產業發展關鍵問題提供更加堅實的支撐。

聽起來有點“不明覺厲”？簡單來說，散裂中子源的原理就是首先想辦法產生大量中子，再把中子作為探針，研究物質材料的微觀結構。這樣的一臺“超級顯微鏡”，它的作用主要是服務于各個領域的前沿研究。

來自中國科學院的數據顯示，一期工程至今，中國散裂中子源已完成11輪開放，每年運行時間超過5000小時，開放時長和效率都處于國際同類裝置的領先水平。目前，注冊用戶超過6000人，已完成1500多項課題，不少來自國外。

中國散裂中子源對于解決國家重大戰略需求和前沿科學諸多領域的關鍵問題有著重要意義，目前已在航空航天關鍵部件、鋰離子電池、稀土磁性、新型高溫超導等重點領域取得了一批科技創新成果。

從航空關鍵部件的金屬疲勞到高鐵車輪的壽命長短，從電動汽車的電池性能到高溫超導材料的自旋漲落，過去5年，依托散裂中子源，科研人員在能源、物理、材料、工程等多個前沿交叉領域取得了一系列重要科技創新成果，悄悄地改變了人們的生活。

就連治療癌癥的新手段——硼中子俘獲治療裝置（BNCT），也是散裂中子源在醫療領域產生的重大科技成果轉化項目，由散裂中子源建設過程中積累的技術轉移轉化而來。該裝置目前已經在東莞市人民醫院部署，今年將開展臨床研究。

“超級顯微鏡”不斷擴容，二期工程有哪些提升值得期待？

據中國科學院高能物理研究所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生介紹，二期工程建設周期預計5年9個月，主要有兩個重點方向：一方面是建設11臺中子譜儀和實驗終端，二期工程建成后中子譜儀總數將達到20臺，新建的中子譜儀將聚焦磁性超導量子材料、生命科學、催化材料等研究領域，還要新建國內首臺繆子實驗終端和高能質子實驗終端；另一方面是提升裝置的核心性能指標——加速器打靶束流功率，設計功率將從一期工程的100千瓦提高到500千瓦。

“二期工程建成后，散裂中子源在同等時間內將產生更多中子，不僅能夠有效縮短實驗時間，還能使實驗分辨率更高，測量更小的樣品，捕捉更快的運動過程，中國散裂中子源的研究能力將基本覆蓋中子散射所有應用領域?！蓖跎f。

龐大、精密的科研設施，離不開我國雄厚的科研實力和制造能力。沒有一定水平的工業技術，沒有堅實的工業基礎，很難建設這樣的大裝置。

　　位于廣東東莞松山湖科學城的中國散裂中子源全景。中國科學院高能物理研究所供圖

目前，中國散裂中子源二期工程已經在關鍵技術預研方面取得重要進展，國內首臺高功率高梯度磁合金加載腔已正式投入運行，P波段大功率速調管順利通過驗收。此外，中子探測器、中子導管、中子極化器的研制也取得了突破。

從一開始解決“有沒有”的問題，到現在直面“好不好”，一批“大國重器”正瞄準重大科技基礎設施的國際先進水平提升性能，為加快培育新質生產力提供不竭動力。

監制：霍小光

策劃：陳芳

記者：陳宇軒、梁希之

編輯：楊洋

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