重大科技基礎(chǔ)設(shè)施

中國(guó)散裂中子源首次打靶成功獲得中子束流

發(fā)布時(shí)間:2017-09-01 來(lái)源:散裂中子源
[video:中國(guó)散裂中子源首次打靶成功獲得中子束流]

  8月28日,位于廣東東莞的國(guó)家大科學(xué)工程——中國(guó)散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,獲得中子束流。這是工程建設(shè)的重大里程碑,提前實(shí)現(xiàn)了今年秋天首次獲得中子束流的目標(biāo),標(biāo)志著CSNS主體工程順利完工,進(jìn)入試運(yùn)行階段。預(yù)計(jì)CSNS將在2018年春全部完工,正式對(duì)國(guó)內(nèi)外用戶開(kāi)放。

  28日上午10時(shí),在CSNS靶站譜儀控制室,科研人員緊張待命,進(jìn)行質(zhì)子束流打靶前的最后準(zhǔn)備,期待共同見(jiàn)證工程歷史性的一刻。在中國(guó)科學(xué)院院士、CSNS工程總指揮兼工程經(jīng)理陳和生發(fā)出指令后,從加速器引出的質(zhì)子束流首次打向金屬鎢靶。10時(shí)56分,科研人員在靶站6號(hào)和20號(hào)中子束線分別測(cè)量到從兩個(gè)不同慢化器輸出的中子能譜,散裂中子源成功獲得中子束流。CSNS優(yōu)質(zhì)、按期完成了主要建設(shè)任務(wù),質(zhì)子束流在低流強(qiáng)和高流強(qiáng)狀態(tài)下均一次打靶獲得成功,表明加速器和靶站設(shè)計(jì)科學(xué)合理,證明了各項(xiàng)設(shè)備加工制造與安裝調(diào)試的高質(zhì)量和高可靠性,調(diào)試進(jìn)度大大優(yōu)于國(guó)際上其他散裂中子源。

  CSNS是國(guó)家“十一五”期間立項(xiàng)、“十二五”期間重點(diǎn)建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,由中科院和廣東省共同建設(shè),法人單位為中科院高能物理研究所,共建單位為中科院物理研究所。2006年項(xiàng)目選址于廣東省東莞市大朗鎮(zhèn),2007年2月中科院和廣東省政府、高能所與東莞市政府分別簽訂了散裂中子源落戶東莞共建協(xié)議。工程于2011年10月奠基,國(guó)家批復(fù)投資18.8億元。廣東省和東莞市對(duì)CSNS建設(shè)給予了巨大支持。

  早在2001年,科學(xué)家們就在香山科學(xué)會(huì)議上提出了建設(shè)CSNS的設(shè)想。中科院從2006年起支持了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)研,攻克了諸多技術(shù)難題。加速器、靶站和譜儀工藝設(shè)備的批量生產(chǎn)在全國(guó)近百家合作單位完成,研制的許多設(shè)備達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到96%以上。

  CSNS整個(gè)裝置建在13米到18米的地下,工程主要建設(shè)內(nèi)容包括一臺(tái)8千萬(wàn)電子伏特的負(fù)氫離子直線加速器、一臺(tái)16億電子伏特的快循環(huán)質(zhì)子同步加速器、兩條束流運(yùn)輸線、一個(gè)靶站、首批建設(shè)的三臺(tái)譜儀(通用粉末衍射儀、多功能反射儀、小角散射儀)及相應(yīng)的配套設(shè)施和土建工程。其中,通用粉末衍射儀主要用于研究物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)和磁結(jié)構(gòu),以滿足來(lái)自材料科學(xué)、納米科學(xué)、凝聚態(tài)物理和化學(xué)等眾多領(lǐng)域的科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用的需求。多功能反射儀通過(guò)分析來(lái)自樣品的反射中子,研究物質(zhì)的表面和界面結(jié)構(gòu),主要應(yīng)用領(lǐng)域包括各種新型薄膜材料的結(jié)構(gòu)、磁性低維結(jié)構(gòu)及表面磁性、聚合物L(fēng)B膜及生物膜的結(jié)構(gòu)和界面現(xiàn)象等。小角散射譜儀用于探測(cè)物質(zhì)體系在1~100納米尺度內(nèi)的微觀和介觀結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)應(yīng)用范圍將包含化學(xué)、物理、生物、材料和地質(zhì)等廣泛學(xué)科,服務(wù)于國(guó)家能源、環(huán)境、生物和新材料等諸多高科技研發(fā)領(lǐng)域。

  建成后的CSNS將成為世界第四臺(tái)脈沖式散裂中子源和國(guó)際前沿的高科技、多學(xué)科應(yīng)用的大型研究平臺(tái),在材料科學(xué)和技術(shù)、生命科學(xué)、物理、化學(xué)化工、資源環(huán)境、新能源等諸多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景,將為我國(guó)產(chǎn)生高水平的科研成果提供有力支撐,并為解決國(guó)家可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家安全戰(zhàn)略需求的許多瓶頸問(wèn)題提供先進(jìn)平臺(tái)。CSNS還將成為廣東省正在建設(shè)的國(guó)家科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心的核心單元,為粵港澳大灣區(qū)科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)作出重大貢獻(xiàn)?!?nbsp;

質(zhì)子束流第一次打靶在6號(hào)束線測(cè)量的中子飛行時(shí)間譜   

CSNS園區(qū)鳥(niǎo)瞰圖


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