脈沖型散裂中子源，簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)，它就像一臺(tái)“超級(jí)顯微鏡”，能在不對(duì)物質(zhì)造成破壞的前提下“看穿”材料的微觀結(jié)構(gòu)。      

中國(guó)散裂中子源（CSNS）是中國(guó)首臺(tái)，世界第4臺(tái)脈沖型散裂中子源，是國(guó)家“十一五”期間重點(diǎn)建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，是國(guó)際前沿的高科技、多學(xué)科應(yīng)用的大型研究平臺(tái)。

 中國(guó)散裂中子源

（圖片來(lái)源：中國(guó)散裂中子源工程）

雖然，中國(guó)散裂中子源是繼英國(guó)、美國(guó)和日本之后，世界上第四臺(tái)散裂中子源，但是我國(guó)散裂中子源的功率卻是英國(guó)的4倍，技術(shù)指標(biāo)和綜合性能進(jìn)入國(guó)際同類裝置先進(jìn)行列，也意味著中國(guó)科學(xué)界對(duì)微觀世界的進(jìn)一步深入探索又增添了一個(gè)“利器”。    

脈沖型散裂中子源，簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)，它就像一臺(tái)“超級(jí)顯微鏡”，能在不對(duì)物質(zhì)造成破壞的前提下“看穿”材料的微觀結(jié)構(gòu)。一個(gè)*直接的應(yīng)用就是可以探明材料的“內(nèi)傷”，在研究中子特性能力方面自然也杠杠的。

中國(guó)散裂中子源的靶站譜儀的靶心

（圖片來(lái)源：中國(guó)散裂中子源工程）

我們都知道，在這個(gè)世界上有很多用肉眼觀察不到的事物，所以后來(lái)基于對(duì)世界進(jìn)一步探索的需求，科學(xué)家們發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，接著又發(fā)明了分辨率更高，能夠觀察到更小細(xì)胞和病毒的電子顯微鏡。

 在脈沖型散裂中子源發(fā)明之前，人們都習(xí)慣于用這兩種顯微鏡去觀察研究細(xì)菌、細(xì)胞等這些用肉眼不可能直接觀察到的微觀世界。

而脈沖型散裂中子源的能力比顯微鏡又更上一層，通過(guò)它觀察到的世界也更微觀，甚至能夠清晰地觀察到植物根部的一滴水是如何通過(guò)動(dòng)作一點(diǎn)一點(diǎn)地運(yùn)輸?shù)街θ~上的。    脈沖型散裂中子源如何工作？      

那脈沖型散裂中子源，為什么能這么細(xì)微地探測(cè)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)呢？

其實(shí)中子是一種完全不帶電荷的粒子，它不是利用X光進(jìn)行同步輻射的。

 每當(dāng)物質(zhì)的原子核和中子發(fā)生相互作用的時(shí)候，并不是所有的中子都能夠從中間直接穿過(guò)，還有些中子在打算穿過(guò)原子核時(shí)會(huì)被彈飛，出現(xiàn)方向偏離的情況。  

這時(shí)脈沖型散裂中子源的譜儀就會(huì)發(fā)揮作用，及時(shí)捕捉到飛行軌跡，然后再反推出原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，方便科研人員進(jìn)行研究。    

 比如科學(xué)家在做水下可燃冰研究的時(shí)候，因?yàn)樯钏碌膲毫μ螅枰煤芎竦娜萜鞅冢渲械牡?、碳、氫等輕元素又相對(duì)不易捕捉，而能從中穿過(guò)，并且對(duì)這些輕元素敏感，可以讓可燃冰結(jié)構(gòu)清楚分辨出的就只有脈沖型散裂中子源了。    

 如今，我國(guó)脈沖型散裂中子源這種技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到了檢測(cè)高鐵飛機(jī)的安全性和治療癌癥等各方面。      

除此之外，在如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、深海潛水器、高鐵輪軸系統(tǒng)等大型工程部件殘余應(yīng)力和服役性能檢測(cè)，以及半導(dǎo)體芯片、新能源鋰電與儲(chǔ)氫材料等材料檢測(cè)上都有很大的作用。

截至目前，中國(guó)散裂中子源已經(jīng)在基礎(chǔ)科學(xué)研究和國(guó)家重大需求領(lǐng)域取得了一大批重要成果，國(guó)內(nèi)外注冊(cè)用戶已超過(guò)3400人。    

期待這臺(tái)超級(jí)顯微鏡更多的成果！

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來(lái)源：儀器信息網(wǎng)

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