中国散裂中子源 探索微观世界的“超级显微镜”(3)

　　东北大学教授 高建荣：在这么复杂的条件下，我们能不能真的用中子观察到这样的信号，原理上来讲觉得行，但是真正能不能看得见，我心里一点谱都没有。

　　散裂中子源的谱仪科学家设计了几个分解实验，来验证定向凝固设备的中子衍射实验可行性，支持高建荣将更多的时间精力用于设备的研发上。半年后，高建荣得到验证实验成功的消息。

　　2018年，中国散裂中子源正式投入运行，使我国成为世界上第4个拥有脉冲式散裂中子源的国家。散裂中子源从2018年一期工程完成三条谱仪建设后，近五年来又跟高校、科研机构等展开合作，先后启动了八条谱仪的建设。如今的谱仪大厅里，围绕着靶站，五颜六色的混凝土模块搭建起各具功能和特色的谱仪。每个色块搭建的空间就是一个实验站，为我国在磁性材料、高效催化剂、金属玻璃、高分子聚合物等诸多领域的研究提供了重要的实验平台。

　　四面出击

　　中国散裂中子源结出累累硕果

　　如果散裂中子源是探索物质微观世界的超级显微镜，那围绕着靶站的一条条谱仪就是一个个不同的镜头，满足不同学科、不同方向的科研需求。2023年，依托散裂中子源产出了一批又一批的原创成果，也为相关产业高质量发展提供了源头动能。

　　大气中子谱仪是散裂中子源今年新运行的一台谱仪，它可以加速模拟宇宙射线打到大气层产生的中子辐照环境。过去，我们在大气层内与地面的很多电子元器件的失效，都跟大气中子的这种辐照有关系，特别是航空领域，电子设备失效的问题更为关键。

　　中国科学院高能物理研究所副所长 中国散裂中子源二期工程总指挥 王生：在实验室正常的情况下去找，可能他们做了十几万个小时都找不到原因。但是在我们这里面，我们可以（用）10的8次方的速率加速它，就是说我们以1亿倍的速率，我在这做一分钟，相当于我做了1亿分钟，就是很多年的测量，所以在我们这很快就定位了故障，就可以去加固它。加固之后再用我们的检测发现定位很准确，加固的效果也很好。

　　2023年，依托中国散裂中子源，在新能源汽车领域，通过原位观察锂电池的充放电过程，首次发现了电池在充放电过程碳锂化合物的一种不均匀现象，颠覆了业内对此的认识，为锂电池的性能改进和提升开拓了新视野。

　　在工程领域，完成了国产高铁车轮的原位应力测量，首次给出高铁车轮完整的应力数据。为国产高铁车轮的安全性评价，以及使用寿命的正确判断，提供了非常重要的数据支撑。

　　中国科学院高能物理研究所副所长 中国散裂中子源二期工程总指挥 王生：今年其实一直都很繁忙，我们散裂中子源现在每年开放的时间是世界上最长的，开放5300个小时，所以是全年无休的。到明年我们的中子谱仪会增加到11台全部开放，这使我们的研究能力会有很大的拓展。