“国之重器”！我国建成首台散裂中子源

据《羊城晚报》报道，25日下午，中国散裂中子源工艺鉴定和验收新闻发布会在东莞召开。据悉，建在广东东莞的我国“十一五”国家重大科技基础设施——中国散裂中子源已按期、高质量完成了全部工程建设任务，并于当天通过了中国科学院组织的工艺鉴定和验收。

建成后的中国散裂中子源成为中国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源，填补了国内脉冲中子应用领域的空白，为我国材料科学技术、生命科学、资源环境、新能源等方面的基础研究和高新技术开发提供强有力的研究手段，对满足国家重大战略需求、解决前沿科学问题具有重要意义，并为粤港澳大湾区科技发展和产业升级作出重大贡献。

“超级显微镜”研究微观结构

中国散裂中子源于2011年9月开工建设，工期6.5年，总投资约23亿元。主要建设内容包括一台直线加速器、一台快循环同步加速器、一个靶站，以及一期三台供中子散射实验用的中子谱仪，是各种高、精、尖设备组成的整体。

中国散裂中子源到底是一台什么样的科学装置呢？中国科学院将该装置比喻成“超级显微镜”，是研究物质微观结构的“国之重器”。“世界上的物质都是由分子和原子构成，而中子和质子又构成了原子核。当一束中子入射到样品上时产生散射，通过测量散射的中子能量和动量的变化，可以研究各种物质的微观结构和运动规律，这种研究手段就叫中子散射技术。做一个较为形象的比喻，假设面前有一张看不见的网，我们不断地扔出很多玻璃弹珠，弹珠有的穿网而过，有的则打在网上，弹向不同的角度。把这些弹珠的运动轨迹记录下来，就能大致推测出网的形状；如果弹珠发得够多、够密、够强，就能把这张网精确地描绘出来，甚至推断其材质。”

中国散裂中子源靶心全貌 @视觉中国

这个顶尖的科学装置又能给老百姓的生活带去哪些改变呢？中国科学院院士、中国散裂中子源工程总指挥陈和生举例说，1998年的德国高铁意外出轨，后经调查发现，事故的元凶是车轮老化和材料疲劳产生的裂纹。事实上无论是高铁的轮轨，还是飞机的涡轮、机翼里面都有应力，它决定了高铁和飞机使用寿命和安全性，但是这个应力看不到、摸不着，如何把它研究清楚，成了从根本上避免类似灾难再次发生的关键。德国高铁的车轮后来被送到英国散裂中子源用中子散射研究，找到了金属疲劳的规律，制定了保证车轮安全的技术措施。

调试速度快于国外散裂中子源

经工艺鉴定验收专家委员会评价称，中国散裂中子源性能全部达到或优于国家发改委批复的验收指标。装置整体设计科学合理，研制设备质量精良，调试速度快于国外的散裂中子源，靶站最高中子效率达到国际先进水平。

据了解，中国散裂中子源通过自主创新和集成创新，在加速器、靶站、谱仪方面取得了一系列重大技术成果。设备国产化率超过90%，显著提升了我国在磁铁、电源、探测器及电子学等领域相关产业技术水平和自主创新能力，使我国在强流质子加速器和中子散射领域实现了重大跨越，技术和综合性能进入国际同类装置先进行列。例如：国内首次研制成功25Hz交流谐振励磁的大型二极和四极磁铁及电源，交流磁场精度达到同类装置国际领先水平；自主研制成功液氢慢化器，通过靶-慢化器-反射体紧凑耦合的物理和工程设计，保证靶站高中子效率等等。

中国散裂中子源大厅鸟瞰图

“国之重器”将免费对外开放

中国散裂中子源建成后，将充分发挥一期三台谱仪在材料科学、生命科学、凝聚态物理和化学等领域的作用，为广大用户提供国际先进的研究平台。同时，为了充分发挥装置作用，满足中子散射研究和应用用户迫切需求，专家委员会建议：中国散裂中子源应尽快达到设计指标，实现稳定运行。在装置通过验收后尽快启动二期工程立项，开始后续谱仪建设，进一步提升束流功率。

陈和生告诉羊城晚报记者，按照国际惯例，中国散裂中子源会免费向国内外的用户开放，只对一些涉及商业秘密研究、不能发表研究结果的企业收取少量费用。此前，中科院就已经建立了一整套公平、公正的科学研究设备开放制度，由专家学者组成一个用户申请委员会，去决定向哪些用户开放，实验时间有多长。此外，国家对于这些科技装置的开放使用也有明确的规定，促使这些大装置为我国的科技创新发挥巨大作用。

“中国散裂中子源工程顺利通过工艺测试，这也标志着东莞抢占前沿科技产业制高点进入了一个新阶段。”东莞市委常委、副市长张冠梓表示，当前东莞正在深入贯彻省第十二次党代会的要求部署，制定实施打造创新驱动升级版的行动计划，提出以建设广深科技创新走廊为主线，以散裂中子源等重大科技平台为支撑，规划建设53.3平方公里的中子科学城，推动东莞从科技支撑产业向科技引领产业转变、从分散式创新向协同式全域创新转变、从服务自身发展为主向支撑国家重大战略需求转变，力争用三年时间，将东莞打造成为粤港澳大湾区创新高地和具有全国影响力的科技产业名城，迈入国家创新型城市行列。

（文/图 金羊网全媒体记者文聪）