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。
中國科學院高能物理研究所東莞研究部中子科學部副主任 張俊榮：我們現(xiàn)在在做的調(diào)試正在給下一個用戶實驗做準備，他們做的這個材料是高端軸承，我們現(xiàn)在重要的是要推進這個國產(chǎn)的高端軸承的一個突破。
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。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。
服務(wù)全球2600多位用戶，完成課題超500項
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。
二期工程即將啟動，譜儀將擴建到20臺左右
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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