一年时光，中国散裂中子源谱仪数量从3台增加至5台，并取得多个重大突破

“国之重器”解锁多重“技能包”

编者按：

2021年4月22日松山湖科学城全面启动活动举行。一年时光，松山湖科学城取得了怎样的进展，为东莞“科技创新+先进制造”的城市特色注入了怎样的活力？

即日起，本报推出松山湖科学城全面启动一周年记，从松山湖科学城建设、创新生态体系构建、创新成果转化等方面切入，全面呈现一年来的发展进程。敬请期待！

看科学城发展，首看大科学装置。一年时光，“国之重器”中国散裂中子源取得怎样进展？

谱仪数量从3台增加至5台。4月2日，中国散裂中子源大气中子辐照谱仪成功出束，去年7月，另一台合作谱仪多物理谱仪顺利通过验收。

前者将为新型半导体器件、大规模集成电路、关键电子设备、新型功能材料等多方面提供大气中子加速辐照试验环境。后者设计通量是同功率英国散裂中子源ISIS全散射谱仪GEM的3到4倍。

工程材料中子衍射谱仪核心装备实现国产化，成功突破一系列关键制造技术，自主研发了探测器批量制造的自动化加工装备，可有效满足谱仪探测器的工程需求。

一年时光，巍峨山下，大科学装置建设取得新进展。散裂中子源二期正式纳入国家重大科技基础设施“十四五”规划，计划年内启动建设。南方光源研究测试平台即将交付。

从去年4月22日松山湖科学城全面启动以来，一年时光，中国散裂中子源跑出科研加速度，为东莞“科技创新+先进制造”的城市特色提供最强动能，未来将为我国从“0”到“1”的源头创新提供重要平台，为我国实现高水平科技自立自强提供有力支撑。

1年，“国之重器”解锁多重“技能包”

每台谱仪都有自己的“特长”。

中国散裂中子源就像一台“超级显微镜”，是研究物质微观结构的“国之重器”，谱仪是利用中子散射来测量物质的微观结构和动力学的装置。它根据研究方向的不同，需要不同能量的中子，因而会采取不同的设计，以达到实验目的。

因此，谱仪的多少决定了研究范围的大小。

4月2日，中国散裂中子源大气中子辐照谱仪成功出束，是中国散裂中子源继多物理谱仪后完成建设的第二台合作谱仪，可提供与大气中子能谱相匹配、能量范围覆盖meV~GeV的高通量中子束流。谱仪成功出束，标志着谱仪设备研制与安装成功。

大气中子辐照谱仪将为新型半导体器件、大规模集成电路、关键电子设备、新型功能材料、生物辐照效应、核数据与测量等方面提供大气中子加速辐照试验环境，填补我国在该领域的空白，为我国在航空、航天、通讯、能源、电力电子、现代交通、医疗卫生及高性能计算等领域的高新技术开发与行业标准制定，提供一个先进的、功能强大的大气中子测试与科研平台。

这是中国散裂中子源第五台谱仪。去年7月，中国散裂中子源多物理谱仪顺利通过验收，成为国内首台可以开展中子全散射研究的多物理谱仪。

“多物理谱仪其中一个主要目标是开展长程有序但局域无序材料的结构研究。”高能物理研究所东莞研究部中子科学部副主任、中国散裂中子源多物理谱仪负责人殷雯之前在接受记者采访时表示，比如，大众所了解比较多的动力电池就是该类物质，将可借助中子多物理谱仪进行研究。

据悉，多物理谱仪的设计通量是同功率英国散裂中子源ISIS全散射谱仪GEM的3到4倍，分辨率与兆瓦级美国散裂中子源SNS全散射谱仪NOMAD相当。

在此之前，中国散裂中子源开放的中子谱仪包括通用粉末衍射仪、多功能反射仪、小角散射仪3台谱仪。

不久的将来，随着中国散裂中子源大气中子辐照谱仪的投入使用，“国之重器”中国散裂中子源将同时运行5台谱仪，在多个领域为科研工作提供重要平台。

事实上，在政府、高校等多方的共同努力下，中国散裂中子源的谱仪建设工作早已多方位展开。

就在大气中子辐照谱仪成功出束的当天，中国散裂中子源另一台在建谱仪——工程材料中子衍射谱仪同步传来好消息，核心装备实现国产化。

在东莞理工学院科技创新研究院组织召开的中国散裂中子源工程材料中子衍射谱仪探测器研制评议会上，评议专家认为，该谱仪研究实现大科学装置核心装备的国产化，成功突破了探测器光纤加工塑形、闪烁屏精密成型和波移光纤端面耦合等一系列关键制造技术，自主研发了探测器批量制造的自动化加工装备，大幅提高了制造效率和关键材料的利用率，可有效满足谱仪探测器的工程需求。

据悉，今年中国散裂中子源还计划完成微小角中子散射仪、工程材料中子衍射仪、能量分辨成像谱仪、高能非弹谱仪四台合作谱仪的建设。到2023年，预计完成8台合作谱仪的建设。

一年时光，中国散裂中子源解锁多个“技能包”，跑出科研“加速度”，探入更为广阔的科研范畴，松山湖科学城源头创新的引擎点燃，展现蓬勃生机。

散裂中子源二期计划年内启动建设

日前，记者从高能物理研究所东莞研究部获得最新数据，目前，中国散裂中子源已经有来自全球的3400名注册用户，完成重要原创性课题超过700个，为深海潜水器等大型工程部件残余应力和服役性能检测提供关键技术支撑，也是新能源锂电池与储氢材料以及半导体芯片等材料检测不可替代的研究平台。

科研工作取得突出进展的同时，“国之重器”的其他各项建设也在加速推进中。

记者从松山湖管委会获悉，目前，中国散裂中子源二期已通过中科院专家评审，并完成立项准备，正式纳入国家重大科技基础设施“十四五”规划，计划年内启动建设。未来谱仪数量也将扩建到20台左右，打靶功率将从100千瓦提升到500千瓦。

这意味着在同样实验精度下，数据采集时间是原来的1/5，而且可以研究更小的样品，观察更快的过程，为前沿科学研究、国家重大需求和国民经济发展提供更先进的研究平台。

巍峨山下，散裂中子源旁边，一片新的白色建筑拔地而起。这是南方光源研究测试平台项目。

今年3月，南方光源研究测试平台窄脉冲固态调制器采购项目（二次）启动招标，目前预制研究取得了多项重要进展，各项研究工作均在有序推进之中，正按上半年交付计划加快科研设备安装调试。

一年时光，松山湖科学城源头创新的引擎重大科技基础设施持续取得快速进展，展现出科技创新的蓬勃生机，展现出这座未来之城的璀璨前景。

未来，随着中国散裂中子源多谱仪建设、运行，随着多个大科学装置开工建设，巍峨山下，松山湖科学城的集中度显示度将大幅提升，为东莞“科技创新+先进制造”的城市特色提供最强动能，为我国从“0”到“1”的源头创新提供重要平台，为我国实现高水平科技自立自强提供有力支撑。

记者：张华桥

原载于《东莞日报》2022年4月15日A06版