中国突破重大“卡脖子”问题 “超级显微镜”来了

2018-8-26 青野云麓

8月23日，我国“十一五”国家重大科技基础设施——中国散裂中子源通过国家验收，投入正式运行，并将对国内外各领域的用户开放。这标志着我国成为继英美日三国之后，第四个拥有散裂中子源的国家。

“超级显微镜” 是研究物质材料微观结构的理想探针

中国散裂中子源到底是一个什么样的科学装置？中国散裂中子源工程总指挥、中国科学院院士陈和生介绍称，中国散裂中子源就像“超级显微镜”，是研究物质材料微观结构的理想探针。例如，我们可以利用散裂中子源来研究大型金属部件的残余应力，这对提高高铁关键部件和航空发动机部件的性能，以及核电站部件的服役性能十分重要。此外，可燃冰、磁性材料的研究，以及化学反应催化剂的原位研究等，都可以使用散裂中子源。

中国散裂中子源于2011年9月开工建设，工期6.5年，是由中国科学院与广东省共同建设的大科学装置。中国散裂中子源装置内容包括一台8千万电子伏特负氢离子直线加速器、一台16亿电子伏特快循环同步加速器、一个靶站，以及三台供科学实验用的中子散射谱仪。

国家发改委组织的验收委员会专家认为，中国散裂中子源的各项指标均达到或优于批复的验收指标。装置整体设计先进，研制设备质量精良，靶站最高中子效率和3台谱仪综合性能达到国际先进水平。

对解决“卡脖子”问题具重要意义

陈和生透露，自2018年3月试运行以来，项目装置运行稳定可靠，首期三台谱仪已完成21个样品实验，并取得了首批重要科学成果。这些实验都是针对国家重点发展领域，充分发挥中子散射的特点，具有重要科学意义和代表性，涵盖了能源、物理、材料、工程等多个前沿交叉和高科技研发领域，如锂离子电池材料、稀土磁性、新型高温超导、功能薄膜等。

据悉，中国散裂中子源90%以上的装置设备为自主研发并实现国产化，填补了我国脉冲中子应用领域的空白，投入运行后，将为诸多领域的基础研究和高新技术开发提供强有力的研究平台，对中国探索前沿科学问题、攻克产业关键核心技术、解决“卡脖子”问题具有重要意义。

中国散裂中子源简介：

中国散裂中子源(CSNS)是国家"十一五"期间重点建设的大科学装置，是位于国际前沿的高科技、多学科应用的大型研究平台。CSNS由中科院和广东省共同建设，选址于广东省东莞市，项目预计总投资为23亿元人民币。散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置，可带动物理学、化学、生命科学、材料科学、纳米科学、医药、国防科研和新型核能开发等学科发展。建成后，CSNS将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源，和正在运行的美国、日本与英国散裂中子源一起，构成世界四大脉冲散裂中子源。

2014年10月15日上午，经过三年的施工，中国散裂中子源项目的第一台设备--负氢离子源在东莞"下隧道"安装，标志着该项目正式进入项目设备安装阶段。

2018年3月25日 ，中国散裂中子源通过了中国科学院组织的工艺鉴定和验收。8月23日通过国家验收，投入正式运行，并将对国内外各领域的用户开放。