11月12日，中山大学与散裂中子源科学中心合作建设的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”）在位于东莞的中国散裂中子源正式揭牌，预计于明年正式投入使用。它填补了我国高能非弹性中子散射领域的空白，是科学家观察材料微观结构和运动特征极为独特的“显微镜”，有望进一步揭示高温超导机理、热电机理等前沿科学问题。
这是我国首台非弹性中子散射飞行时间谱仪，设计入射能量范围为10 - 1500 meV，主要性能指标上达到国际先进水平。
中国科学院院士、中山大学校长高松在揭牌仪式上介绍：“从2017年起，中山大学与中国科学院高能物理研究所积极推动合作建设高能非弹性中子散射谱仪，2019年签署了合作建设协议，启动谱仪建设。在过去的四年里，散裂中子源科学中心谱仪建设团队和学校物理学院等相关团队克服了疫情的影响，突破了斩波器、散射腔、探测器等一系列关键技术，攻坚克难，落实谱仪建设任务，并在今年六月份顺利测量到了钒的声子谱，标志着中国首台高能非弹性中子散射谱仪的成功建设。”
中子散射谱仪是一种能深入研究材料内部结构和运动等性质的测量仪器。用特定速度的中子轰击样品，能够在了解材料微观结构和关联强度的基础上反映其特性，从而助力物质的晶格振动、磁性激发和晶体场激发等特性研究，为物理、化学、材料、力学和交叉学科研究提供有力支撑。中山大学物理学院中子科学与技术中心主任、教授王猛介绍，高能非弹谱仪正式投入使用后，团队可以利用中子谱仪观察镍氧化物的磁激发谱，获取磁性、自旋动力学等数据，助力高温超导的机理研究。
高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪
大体积、高真空的散射腔，对材料粘接要求极高的径向准直器，大尺寸、高气密性的阀门……散裂中子源科学中心建设团队同国内高科技企业通力协作，在有限时间里解决了一个又一个技术难题。大科学装置“沿途下蛋”，通过尖端科学仪器建设，倒逼上下游研究者和生产商提升技术，助力高端制造。
为保证谱仪的顺利建成，科研人员通力合作，提前布局，经过艰苦努力，自主研制了国内首个费米斩波器，填补了空白，并通过快速的迭代改进，目前性能已经基本达到设计指标。
2021年和2022年，高能非弹谱仪共获批专项博士研究生指标15名，面向谱仪的学科发展设置，采取双导师制，由中山大学物理学院的教授和散裂中子源的导师共同指导。高能非弹谱仪将为中子谱仪研究领域培养青年人才提供平台。
高松表示，谱仪开放运行后，将坚持面向世界科技前沿和国家战略需求，主动服务粤港澳大湾区，积极推动我国中子科学与技术发展。
中山大学党委书记陈春声，中国科学院院士、中山大学校长高松和中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳等共同为“高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪”揭牌。
文丨记者 陈亮 通讯员 李建平 朱嘉豪
图丨通讯员供图
