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我市发布微观世界的超级“显微镜”
发稿时间:2024-11-08 08:05   来源: 绵阳日报

  绵阳新闻网讯 11月6日,在第十二届中国(绵阳)科技城国际科技博览会开幕式上,绵阳发布三项重大科技成果,“洛书”超长中子小角散射谱仪、“和质”质子治疗系统以及超高剂量率电子射线放射治疗系统。

  “洛书”超长中子小角散射谱仪(以下简称“洛书”谱仪)是由上海交通大学自主设计、投资并与中国绵阳研究堆合作建设的世界顶尖中子科学谱仪,位于我国先进的大科学装置绵阳中子源。

  “洛书”谱仪被誉为微观世界的超级“显微镜”,它利用中子的物理性质,通过收集中子散射信号来揭示物质内部的原子排列和分布情况,能无损探测到物质内部纳米级的微观结构,对微观结构进行高分辨无损表征。

  “这台装置探测精度达亚纳米至微米,相当于人类头发丝直径的10万分之一,并具有透射小角、掠入射、磁衬度变化等多种功能。”上海交通大学“洛书”谱仪项目首席科学家钟圣怡告诉记者,它在金属、高分子、生物蛋白、功能材料等研究领域均有广阔的应用前景,能突破科学前沿、加速新材料研发,解决我国航空航天、核电能源、生物医疗、芯片通讯等领域的关键技术难题,成为基础研究与科技创新领域的重要科学设施。

  “洛书”谱仪总长度超过46米,是目前同类谱仪中距离最长的装置,其探测精度、量程范围等核心指标均跻身世界同类型谱仪前列。目前已完成了一期的验收,正式开始应用,这标志着我国在高端中子科学仪器领域的又一重大突破。

  “洛书”谱仪为何在绵阳发布,落地绵阳?

  绵阳作为中国唯一科技城,科技资源富集,中国绵阳研究堆就坐落在这里,它是我国目前运行时间最长、且唯一具有高分辨冷中子源的中子大科学装置,能产生高分辨高强度的中子束流。依托中国绵阳研究堆,“洛书”谱仪能达到世界顶尖的测试精度与量程范围。

  目前,中国绵阳研究堆已拥有15台谱仪,每台谱仪都相当于一个独立实验室,具备不同功能与研究领域,每年提供4000小时的实验机时,成为我国基础研究和科技创新领域的重要支柱性基础设施。

  不仅如此,上海交通大学与中国绵阳研究堆在中子科学领域有长期深入的合作。在“洛书”谱仪面世之前,上海交通大学还自主设计、投资并与中国绵阳研究堆合作建设了“河图”中子谱仪。由钟圣怡教授团队自主设计并研制了国内首台冷中子高分辨工程应力谱仪“河图”,并于2022年完成验收对外开放,可以对复杂工程部件的应力、织构等进行高分辨无损表征,其谱仪分辨率等指标世界领先。

  通过“河图”中子谱仪,已对航空发动机高温单晶叶片、核反应堆关键构件、半导体晶圆等多个重要关键工程部件进行了定量测试与研究,对我国航空航天、核电能源、芯片等领域重要装备、关键工程构件的高性能制造起到了关键性支撑作用。

  “洛书”与“河图”相继在绵阳问世与投入使用,彰显了绵阳提升我国中子科学平台的科研能力,积极推动了中子技术与应用学科的交叉创新,为解决国家新材料与先进制造等前沿基础领域及重大需求应用中的难题,带来了前所未有的新机遇。(记者 宋德平)

编辑:李志



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