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。这一里程碑事件标志着我国在材料科学研究领域迈出了重要一步。
这台由中山大学与散裂中子源科学中心联合研制的高能非弹谱仪，被誉为材料研究领域的“超级相机”。它不仅填补了我国百meV以上中高能非弹性中子散射谱仪的空白，更为热电材料、磁性材料、高温超导材料、能源材料以及生命材料等多个领域的研究提供了强有力的研究平台。
值得一提的是，高能非弹谱仪还是我国首台飞行时间非弹性中子散射谱仪。这一创新成果意味着中国散裂中子源的研究领域将从传统的材料静态结构研究拓展到材料动力学研究，为材料科学的深入探索开辟了新的道路。
据介绍，高能非弹谱仪的建设始于2019年9月。在建设过程中，团队在多束实验模式上进行了创新设计，多个关键部件均为自主研发。团队攻克了费米斩波器、超大型真空散射腔、适用于中子散射的磁体样品环境以及大面积高压氦三中子探测器等一系列关键核心技术。2023年1月12日，高能非弹谱仪首次成功探测到中子束流。经过两年的精心调试，其入射中子能量范围达到10-1500 meV，最佳能量分辨率高达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，该谱仪还提供了3-800K的高低温环境和7T的磁场环境，能够覆盖绝大多数非弹性中子散射实验场景。
高能非弹谱仪利用中子不带电、穿透力强的独特性质，能够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，中子的速度与方向会发生变化。通过这些变化，科学家们能够反推出物质内部的动态信息，从而深入了解物质的本质特性。
据谱仪负责人、中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任童欣介绍：“高能非弹谱仪的独特之处在于，它不仅能像其他谱仪一样‘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。它能够记录原子、分子如何振动、如何旋转、如何传递能量的每一个瞬间。如果说其他谱仪能给材料‘拍照片’，那么高能非弹谱仪则能给材料‘拍视频’。”
据悉，高能非弹谱仪完成验收后，将进入试运行阶段。计划于2026年正式向用户开放，届时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、电池中离子扩散机制以及生物材料活性等前沿基础研究工作提供强大支撑，推动我国材料科学研究迈向新的高度。
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