我國(guó)首臺(tái)高能非彈性中子散射譜儀成功驗(yàn)收

2025-11-18 08:00:37 來源：央視新聞客戶端 A+A-

記者從中山大學(xué)了解到，11月16日，我國(guó)首臺(tái)高能直接幾何非彈性中子散射飛行時(shí)間譜儀（以下簡(jiǎn)稱“高能非彈譜儀”）驗(yàn)收成功，這臺(tái)譜儀填補(bǔ)了我國(guó)百毫電子伏以上非彈性中子散射的空白。

如果把常規(guī)的科學(xué)儀器比作人眼，那么高能非彈性中子散射飛行時(shí)間譜儀就是一臺(tái)具備“超能力”的超級(jí)相機(jī)。它不僅能看清物質(zhì)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，更具備探測(cè)物質(zhì)內(nèi)部原子、分子在皮秒（萬億分之一秒）時(shí)間尺度動(dòng)態(tài)過程的能力，記錄下原子、分子如何振動(dòng)、如何旋轉(zhuǎn)、如何傳遞能量的每一個(gè)瞬間。

我國(guó)首臺(tái)高能非彈性中子散射譜儀成功驗(yàn)收

這臺(tái)譜儀的獨(dú)特之處在于，它利用了中子不帶電、穿透力強(qiáng)的特性，能夠“深入虎穴”，直接探測(cè)到物質(zhì)內(nèi)部的微觀運(yùn)動(dòng)。當(dāng)中子與物質(zhì)中的原子核發(fā)生“非彈性碰撞”時(shí)，中子會(huì)改變速度與方向，通過這些變化，科學(xué)家就能反推出物質(zhì)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)信息。

高能非彈性中子散射譜儀的科學(xué)價(jià)值，在于它能夠解決眾多前沿科學(xué)問題。例如，在高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域，這臺(tái)譜儀能夠精確測(cè)量超導(dǎo)體中的自旋漲落，分析其與超導(dǎo)的關(guān)系，可測(cè)量超導(dǎo)材料的聲子譜與態(tài)密度，揭示電子與聲子耦合的強(qiáng)度，為揭示高溫超導(dǎo)機(jī)理提供關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)證據(jù)；在能源材料領(lǐng)域，無論是鋰電池中的離子遷移，還是氫能源中的儲(chǔ)存與釋放，都涉及原子、離子在材料中的擴(kuò)散過程，譜儀可以實(shí)時(shí)跟蹤這些微觀粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，為設(shè)計(jì)更高性能的能源材料提供理論指導(dǎo)；在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，蛋白質(zhì)等生物大分子的動(dòng)力學(xué)行為決定了其生物功能，通過中子散射技術(shù)，科學(xué)家能夠在更接近生理環(huán)境的條件下研究生物分子的運(yùn)動(dòng)，為新藥研發(fā)開辟新的途徑。

為了更好利用這一創(chuàng)新平臺(tái)，譜儀建設(shè)團(tuán)隊(duì)目前已啟動(dòng)了譜儀樣品多場(chǎng)耦合加載分析模塊的研制，該項(xiàng)目目前已獲得國(guó)家重大科研儀器研制專項(xiàng)的支持。

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