运行半载,散裂中子源交出成绩单

作者: 任芳言

来源: 中国科学报

发布日期: 2019-03-15

我国首台散裂中子源在广东东莞正式通过国家验收并对用户开放,已结束首轮运行,完成了多个领域的用户课题,科研成果丰硕。目前,第二轮开放运行已启动,计划安排20余个用户开展实验。散裂中子源的建设和运行离不开科研人员的日夜值守和加班加点,未来随着二期建设的开展,其用途将更加广泛,效率也会更高。

去年夏天,我国首台散裂中子源正式通过国家验收并对用户开放。这一占地400亩、坐落在广东东莞的大科学装置,目前已结束首轮运行。利用一期建设完成的3台谱仪,散裂中子源已经完成了来自超导材料、锂电池、高性能材料等多个领域的用户课题,不少研究成果相继在学术期刊上发表。

除了完成来自用户的课题,园区一线的科研人员还要负责把这个“大家伙”的状态调整到最佳,并为中国散裂中子源培养好各个领域的用户。

散裂中子源建成后,很快就有了第一篇论文成果。来自北京大学的研究者与散裂中子源通用粉末衍射仪(GPPD)团队合作,利用中子在晶体物质中的衍射效应,对一种含有镍、锰、钴3种过渡金属的锂电池正极材料进行了精确结构分析,确定了其中一种普遍存在的影响充放电性能的结构缺陷。相关成果发表于期刊《纳米能源》。

目前,散裂中子源的第二轮开放运行已经启动,计划在2019年上半年安排20余个用户开展实验。建设一台装置,源源不断地产生“听话”的中子,其实是一件非常困难的事情。除了中国,目前世界上拥有中子源装置的只有英国、美国和日本。而这样的大科学装置,如果没有合适的用户来使用,自然也不能发挥出真正的价值。

如今散裂中子源能如期投入使用、服务用户,是众多留在一线的科研人员日夜值守、加班加点换来的。散裂中子源的工作原理是给质子加速,让其撞击金属钨靶,从而产生中子。但要实现这一目的,需要加速器、靶站、慢化器和谱仪等不同团队通力合作。只要有一环出了问题,其他团队的工作就无法进行。回想安装调试的那几年,确保散裂中子源顺利运行的责任压在了各个团队身上,科研人员通宵调试、过年加班是家常便饭。

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