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“超級顯微鏡”,中國散裂中子源四臺譜儀投入運行

2021/11/11 15:24:53 來源:IT之家 作者:瀟公子 責編:瀟公子

IT之家 11 月 11 日消息,據(jù)央視新聞報道,大科學裝置是打造原始創(chuàng)新的國之重器。截至目前,我國投入運行和正在建設(shè)的大科學裝置達到 50 多個,在材料、能源、生命、工程技術(shù)等學科領(lǐng)域的布局框架已初步成形。

如果說高海拔宇宙線觀測站是捕獲高能粒子雨的巡天探測裝置,那么位于廣東的散裂中子源就像是一個超級顯微鏡,可以為材料科學、生命科學等提供重要平臺。中國散裂中子源 2018 年建成,成為世界四大脈沖散裂中子源之一。如今,這一大科學裝置已有四臺譜儀正式投入運行,成為重要的原始創(chuàng)新策源地。

位于廣東東莞松山湖的中國散裂中子源,科研人員正在調(diào)試的這臺譜儀設(shè)備,在改造升級之后將用于航空航天、高鐵等大型高端部件的殘余應(yīng)力可靠性檢測。

運用于航空發(fā)動機的國產(chǎn)高端軸承要想通過鑒定投入使用,就需要測量它的殘余應(yīng)力并提升加工工藝,這也是散裂中子源的重要任務(wù)之一。IT之家獲悉,由于中子不帶電,穿透性強,可研究高溫、高壓、極低溫、強磁場等極端條件下的物質(zhì)特性,在研究高端軸承等大型部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和應(yīng)力方面具有獨特優(yōu)勢。

中國散裂中子源正式運行以來,加速器質(zhì)子束流打靶功率達 100 千瓦,提前一年半達到設(shè)計指標。目前已服務(wù)全球 2600 多位用戶,完成課題超過 500 項,包括新型鋰離子電池材料結(jié)構(gòu)、太陽能電池、芯片中子單粒子效應(yīng)等,同時也開展了航空材料、可燃冰、頁巖氣和催化劑等領(lǐng)域的前期研究。

目前,中國散裂中子源正準備進行二期工程建設(shè),未來譜儀數(shù)量將擴建到 20 臺左右,打靶功率將從 100 千瓦提升到 500 千瓦,意味著在同樣實驗精度下,數(shù)據(jù)采集時間是原來的 1/5,而且可以研究更小的樣品,觀察更快的過程,為前沿科學研究、國家重大需求和國民經(jīng)濟發(fā)展提供更先進的研究平臺。

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