16日從中山大學傳來喜訊，我國自主研發(fā)的首臺高能直接幾何非彈性中子散射飛行時間譜儀（簡稱“高能非彈譜儀”）成功通過驗收。這臺被譽為微觀世界“超級相機”的大國重器，填補了我國百毫電子伏以上非彈性中子散射領(lǐng)域的技術(shù)空白，標志著我國在材料微觀動力學研究領(lǐng)域邁入國際先進行列。

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作為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，該譜儀由中山大學與散裂中子源科學中心聯(lián)合研制，歷時八年攻關(guān)，突破了費米斬波器、超大型真空散射腔等多項核心技術(shù)瓶頸。與常規(guī)科學儀器相比，這臺“超級相機”具備獨特的“超能力”：不僅能清晰呈現(xiàn)物質(zhì)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，更能捕捉原子、分子在皮秒（萬億分之一秒）時間尺度上的振動、旋轉(zhuǎn)及能量傳遞過程，為人類洞察微觀世界的動態(tài)奧秘提供了全新視角。
其工作原理基于中子不帶電、穿透力強的特性，當中子與物質(zhì)原子核發(fā)生“非彈性碰撞”后，通過分析中子速度與方向的變化，科學家可反向推導物質(zhì)內(nèi)部的微觀運動規(guī)律。得益于超大探測器面積設(shè)計，譜儀還增設(shè)白光勞厄相機工作模式，能快速精準探測單晶材料的結(jié)構(gòu)與磁結(jié)構(gòu)信息，顯著提升實驗效率。
據(jù)介紹，高能非彈譜儀的應用范圍覆蓋多個前沿科研領(lǐng)域，將為高溫超導物理機制、量子磁性作用機制、熱電材料輸運性質(zhì)、電池離子擴散機制及生物材料活性等基礎(chǔ)研究，提供關(guān)鍵的微觀結(jié)構(gòu)動力學數(shù)據(jù)支撐。中山大學物理學院教授王猛表示，該設(shè)備可助力科研團隊獲取磁性材料自旋動力學等核心數(shù)據(jù)，為高溫超導機理研究開辟新路徑。
作為面向全國科研界的開放共享平臺，這臺高能非彈譜儀將為物理、化學、材料、生物等多學科交叉研究提供強大技術(shù)支撐，不僅能提升我國在相關(guān)領(lǐng)域的自主研究能力，還將吸引全球科研工作者參與合作，為粵港澳大灣區(qū)乃至全國的科技創(chuàng)新注入新動能。業(yè)內(nèi)專家指出，該設(shè)備的成功驗收，進一步完善了我國散裂中子源的研究體系，為新材料開發(fā)、能源技術(shù)突破等提供了重要的基礎(chǔ)研究保障。