我国首台高能非弹性中子散射谱仪成功验收，填补中高能研究空白

中新网东莞11月17日电（记者 许青青）11月16日，中国科学院高能物理研究所东莞研究部传来消息：我国首台高能直接几何非弹性中子散射谱仪（以下简称“高能非弹谱仪”）在东莞顺利通过验收。这一里程碑式成果标志着我国在材料动力学研究领域迈入国际先进行列。

填补空白：首台中高能非弹性中子散射设备落地

由中山大学与散裂中子源科学中心联合研制的这台“超级相机”，是我国首台飞行时间非弹性中子散射谱仪。其成功建设填补了我国百meV以上中高能非弹性中子散射谱仪的空白，为热电材料、磁性材料、高温超导材料、能源材料及生命材料等领域的动态研究提供了关键技术平台。中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任童欣表示：“该设备将推动中国散裂中子源的研究领域从材料静态结构拓展至材料动力学。”

技术突破：自研核心部件攻克多项难题

高能非弹谱仪自2019年9月启动建设以来，在多束实验模式设计、关键部件研发等方面实现重大创新。建设团队自主研发了费米斩波器、超大型真空散射腔、适用于中子散射的磁体样品环境系统及大面积高压氦三中子探测器等核心部件。2023年1月12日，设备首次成功探测到中子束流，经过两年调试，其入射中子能量范围达10-1500 meV，最佳能量分辨率3%，信噪比、单位功率入射通量等性能指标均达到国际先进水平。此外，谱仪可提供3-800K宽温区环境及7T强磁场环境，覆盖绝大多数非弹性中子散射实验场景。

动态探测：从“拍照片”到“拍视频”的跨越

依托中子不带电、穿透力强的特性，高能非弹谱仪能直接捕捉物质内部的微观运动。当中子与原子核发生非弹性碰撞时，通过分析中子速度与方向的变化，科学家可反推出物质内部的动态信息。童欣副主任形象比喻：“传统谱仪只能给材料‘拍照片’，而高能非弹谱仪能记录原子、分子在皮秒（万亿分之一秒）时间尺度内的振动、旋转及能量传递过程，相当于给材料‘拍视频’。”

未来展望：2026年正式开放服务前沿研究

完成验收后，高能非弹谱仪将进入试运行阶段，计划于2026年正式向全球用户开放。该设备将为高温超导物理机制、量子磁性作用机制、热电材料输运性质、电池离子扩散机制及生物材料活性等前沿基础研究提供强大支撑，助力我国在材料科学领域取得更多突破性成果。（完）