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2025-12-06
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当前报纸名称:深圳特区报

揭秘物质微观世界的大国重器

日期:11-17
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高能非弹性中子散射谱仪。 中山大学供图

深圳特区报广州11月16日电(记者 陈行 通讯员 谢涛)11月16日,我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪(以下简称“高能非弹谱仪”)验收会暨交接仪式在中国散裂中子源举行。历经8年合作攻关,从概念蓝图变为科学现实,这台致力于观测物质微观世界的结构与动力学性质的大国重器来之不易,其诞生填补了我国百毫电子伏以上非弹性中子散射的空白。

若把常规的科学仪器比作人眼,高能非弹谱仪则为具备“超能力”的超级相机。它不仅能看清物质的静态结构,更具备探测物质内部原子、分子在皮秒(万亿分之一秒)时间尺度动态过程的能力,记录原子、分子如何振动、旋转、传递能量的每一个瞬间。它利用中子不带电、穿透力强的特性“深入虎穴”,直接探测到物质内部的微观运动。当中子与物质中的原子核发生“非弹性碰撞”时,中子会改变速度与方向,通过这些变化,科学家就能反推出物质内部的动态信息。

据介绍,高能非弹谱仪的入射中子能量为10-1500meV,可产出最佳能量分辨率3%动力学激发信号,此外谱仪提供1.5-800K高低温环境和7T磁场环境,可以覆盖绝大多数的非弹性中子散射实验场景。高能非弹谱仪作为我国重要的物质动力学性质研究平台,将为物理、化学、材料、力学和交叉学科研究提供实验条件。中山大学和散裂中子源科学中心共同组成谱仪建设团队,并与专业技术组通力协作,经过多年攻关,谱仪的各项指标均已达到国际领先水平。