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中國散裂中子源,探索微觀世界的“超級顯微鏡”

2023年12月29日08:01 | 來源:央視網
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如果說,散裂中子源是探索物質微觀世界的超級顯微鏡,那圍繞著靶站的一條條譜儀就是一個個不同的鏡頭,滿足不同學科、不同方向的科研需求。

2023年,依托散裂中子源產出了一批又一批的原創成果,為相關產業高質量發展提供了源頭動能。

大氣中子譜儀是散裂中子源今年新運行的一台譜儀,它可以加速模擬宇宙射線打到大氣層產生的中子輻照環境。過去,在大氣層內與地面的很多電子元器件的失效,都跟大氣中子的輻照有關系,特別是航空領域,電子設備失效的問題更為關鍵。

中國科學院高能物理研究所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生介紹,在中國散裂中子源科學中心,可以以1億倍的速率去加速做實驗。如同,在散裂中子源科學中心做1分鐘測量實驗,相當於常規條件下做了1億分鐘的測量。

2023年,依托中國散裂中子源,在新能源汽車領域,通過原位觀察鋰電池的充放電過程,首次發現了電池在充放電過程,碳鋰化合物的一種不均勻現象,顛覆了業內對此的認識,為鋰電池的性能改進和提升開拓了新視野。

在工程領域,完成了國產高鐵車輪的原位應力測量,首次給出高鐵車輪完整的應力數據,為國產高鐵車輪的安全性評價以及使用壽命的正確判斷,提供了非常重要的數據支撐。

散裂中子源自投入運行以來,已累計完成10輪開放運行,年均開放機時超過5000小時,注冊用戶已達5000多個。2023年,全年完成376項用戶實驗,其中,有多篇學術論文在國內外一線學術期刊發表,遠超國外散裂中子源相同階段的成果產出水平,在航空航天、磁性量子材料、新能源、高性能合金、信息材料等眾多領域,產出了一批重大原創成果。

此外,二期工程建設將正式啟動,未來譜儀數量將增加到20台,加速器、打靶和靶站功率將從100千瓦提升到500千瓦,大大提高實驗精度和速度,屆時,散裂中子源將測量更小的樣品,研究更快的動態過程,為我國高水平科技自立自強做出更多更大的貢獻!

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(責編:李慧博、吳昊)

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