順利交付！中大與中國科學院花8年時間攻關“超級相機”

我國首臺

高能直接幾何非彈性

中子散射飛行時間譜儀

（下稱“高能非彈譜儀”）

驗收會暨交接儀式

在中國散裂中子源舉行

歷經8年合作攻關

這臺致力于觀測物質微觀世界的

結構與動力學性質的大國重器

從概念藍圖變為了科學現實

填補了我國百毫電子伏以上

非彈性中子散射的空白

圖源：中山大學

何為高能非彈譜儀？

如果把常規的科學儀器比作人眼，那么高能非彈性中子散射飛行時間譜儀就是一臺具備“超能力”的超級相機。

簡單來說，它不僅能看清物質的靜態結構，更具備探測物質內部原子、分子在皮秒（萬億分之一秒）時間尺度動態過程的能力，記錄下原子、分子如何振動、如何旋轉、如何傳遞能量的每一個瞬間。

這臺譜儀的獨特之處在于，它利用了中子不帶電、穿透力強的特性，能夠“深入虎穴”，直接探測到物質內部的微觀運動。當中子與物質中的原子核發生“非彈性碰撞”時，中子會改變速度與方向，通過這些變化，科學家就能反推出物質內部的動態信息。

我國首臺高能直接幾何非彈性中子散射飛行時間譜儀 圖源：中山大學

大國重器，來之不易

2017年，中山大學與中國科學院高能物理研究所簽署戰略合作協議，啟動中子譜儀合作項目。經過兩年的論證和預研，確定面向學術前沿和中國散裂中子源需求，建設中國首臺高能非彈性中子散射譜儀，并自2019年正式啟動建設。

中山大學和散裂中子源科學中心共同組成譜儀建設團隊，與專業技術組通力協作，攻克了一系列關鍵技術，包括自研費米斬波器、超大真空散射腔體等，終于在2023年1月12日成功在譜儀上輸出中子。

隨后，譜儀進入帶束調試階段，并在年中初步獲得了標準樣品釩的聲子譜和態密度。同年11月12日，譜儀正式揭牌，各模塊的調試隨即按下了加速鍵。最終，又經過兩年多的調試，背景大幅降低，譜儀的各項指標均已達到國際領先水平。

高能非彈譜儀部分組件 圖源：中山大學

高能非彈譜儀的驗收不僅是一個項目的完結，更是新探索的開始，如同一位精密的“中子攝影師”，它能夠捕捉物質內部原子、磁距分布和細微的動態變換。

“在它的視野里，高溫超導的奧秘、量子磁性的機理、新能源材料的本性將逐漸褪去神秘外衣，孕育出更多改變生活的技術創新。”中山大學物理學院譜儀建設團隊劉新智副教授介紹。

為更好利用這一創新平臺，譜儀建設團隊啟動了譜儀樣品多場耦合加載分析模塊的研制，該項目目前已獲得國家重大科研儀器研制專項的支持，將使高能非彈譜儀能在更多重大科學問題上發揮關鍵作用。

參考來源

中山大學《順利交付！中大與中國科學院花8年時間攻關“超級相機”》

https://mp.weixin.qq.com/s/thApmQeKxMe694bGm_u9sQ

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