【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】2025年11月16日，我國首臺高能直接幾何非彈性中子散射譜儀(以下簡稱“高能非彈譜儀”)驗收會在高能物理研究所東莞研究部舉行。歷經(jīng)八年合作攻關(guān)，從概念藍圖變?yōu)榭茖W現(xiàn)實，這臺由中山大學和散裂中子源科學中心聯(lián)合研制建設的“超級相機”，填補了我國百meV以上中高能非彈性中子散射譜儀的空白，將為熱電材料、磁性材料、高溫超導、能源材料、生命材料等領域的研究提供重要研究平臺。這也是我國首臺飛行時間非彈性中子散射譜儀，標志著中國散裂中子源的研究領域?qū)牟牧响o態(tài)結(jié)構(gòu)拓展到材料動力學。
 

　　驗收組專家聽取了譜儀負責人的驗收報告，現(xiàn)場察看了譜儀設備情況，審閱了工藝測試報告、研制總結(jié)報告等資料。經(jīng)過討論和質(zhì)詢，驗收組專家一致認為散裂中子源科學中心圓滿完成了高能非彈譜儀的建設任務，譜儀工藝測試結(jié)果達到設計指標，整體性能穩(wěn)定可靠，具備正式投入運行和開展科學實驗的條件。
 

　　高能非彈譜儀于2019年9月開始建設，在多束實驗模式上做出創(chuàng)新設計，多個部件均為建設團隊自研，攻克了費米斬波器、超大型真空散射腔、適用于中子散射的磁體樣品環(huán)境、大面積高壓氦三中子探測器等系列關(guān)鍵核心技術(shù)，2023年1月12日首次探測到中子束流。經(jīng)過兩年的調(diào)試，高能非彈譜儀的入射中子能量為10-1500 meV，最佳能量分辨率達到3%，信噪比、單位功率入射通量等性能達到國際先進水平。此外譜儀提供3-800K高低溫環(huán)境和7T磁場環(huán)境，可覆蓋絕大多數(shù)非彈性中子散射實驗場景。
 

　　高能非彈譜儀利用中子不帶電、穿透力強的特點，能直接探測到物質(zhì)內(nèi)部的微觀運動。當中子與物質(zhì)中的原子核發(fā)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(zhì)內(nèi)部的動態(tài)信息。據(jù)譜儀負責人、中國科學院高能物理研究所東莞研究部副主任童欣介紹，“高能非彈譜儀的獨特之處，還在于它不僅能看清物質(zhì)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，更具備探測物質(zhì)內(nèi)部原子、分子在皮秒(萬億分之一秒)時間尺度動態(tài)過程的能力，記錄原子、分子如何振動、如何旋轉(zhuǎn)、如何傳遞能量的每一個瞬間。如果說其它譜儀能給材料‘拍照片’，那高能非彈譜儀能給材料‘拍視頻’。”
 

　　中國科學院高能物理研究所黨委書記、中國散裂中子源二期工程總指揮王生指出，希望高能非彈譜儀不斷提升裝置性能，拓展應用領域，產(chǎn)出更多高水平科研成果。
 

　　高能非彈譜儀完成驗收后，將進入試運行階段，計劃于2026年正式向用戶開放，將為高溫超導物理機制、量子磁性作用機制、熱電材料輸運性質(zhì)、電池中離子擴散機制、以及生物材料活性等前沿基礎研究工作提供強大支撐。