中國散裂中子源首次打靶成功獲得中子束流
8月28日，位于廣東東莞的國家大科學(xué)工程——中國散裂中子源（CSNS）首次打靶成功，獲得中子束流。這是工程建設(shè)的重大里程碑，提前實現(xiàn)了今年秋天首次獲得中子束流的目標，標志著CSNS主體工程順利完工，進入試運行階段。預(yù)計CSNS將在2018年春全部完工，正式對國內(nèi)外用戶開放。
28日上午10時，在CSNS靶站譜儀控制室，科研人員緊張待命，進行質(zhì)子束流打靶前的最后準備，期待共同見證工程歷史性的一刻。在中國科學(xué)院院士、CSNS工程總指揮兼工程經(jīng)理陳和生發(fā)出指令后，從加速器引出的質(zhì)子束流首次打向金屬鎢靶。10時56分，科研人員在靶站6號和20號中子束線分別測量到從兩個不同慢化器輸出的中子能譜，散裂中子源成功獲得中子束流。CSNS優(yōu)質(zhì)、按期完成了主要建設(shè)任務(wù)，質(zhì)子束流在低流強和高流強狀態(tài)下均一次打靶獲得成功，表明加速器和靶站設(shè)計科學(xué)合理，證明了各項設(shè)備加工制造與安裝調(diào)試的高質(zhì)量和高可靠性，調(diào)試進度大大優(yōu)于國際上其他散裂中子源。
CSNS是國家“十一五”期間立項、“十二五”期間重點建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，由中科院和廣東省共同建設(shè)，法人單位為中科院高能物理研究所，共建單位為中科院物理研究所。2006年項目選址于廣東省東莞市大朗鎮(zhèn)，2007年2月中科院和廣東省政府、高能所與東莞市政府分別簽訂了散裂中子源落戶東莞共建協(xié)議。工程于2011年10月奠基，國家批復(fù)投資18.8億元。廣東省和東莞市對CSNS建設(shè)給予了巨大支持。
早在2001年，科學(xué)家們就在香山科學(xué)會議上提出了建設(shè)CSNS的設(shè)想。中科院從2006年起支持了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)研，攻克了諸多技術(shù)難題。加速器、靶站和譜儀工藝設(shè)備的批量生產(chǎn)在全國近百家合作單位完成，研制的許多設(shè)備達到國內(nèi)外先進水平，設(shè)備國產(chǎn)化率達到96%以上。
CSNS整個裝置建在13米到18米的地下，工程主要建設(shè)內(nèi)容包括一臺8千萬電子伏特的負氫離子直線加速器、一臺16億電子伏特的快循環(huán)質(zhì)子同步加速器、兩條束流運輸線、一個靶站、首批建設(shè)的三臺譜儀（通用粉末衍射儀、多功能反射儀、小角散射儀）及相應(yīng)的配套設(shè)施和土建工程。其中，通用粉末衍射儀主要用于研究物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)和磁結(jié)構(gòu)，以滿足來自材料科學(xué)、納米科學(xué)、凝聚態(tài)物理和化學(xué)等眾多領(lǐng)域的科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用的需求。多功能反射儀通過分析來自樣品的反射中子，研究物質(zhì)的表面和界面結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括各種新型薄膜材料的結(jié)構(gòu)、磁性低維結(jié)構(gòu)及表面磁性、聚合物L(fēng)B膜及生物膜的結(jié)構(gòu)和界面現(xiàn)象等。小角散射譜儀用于探測物質(zhì)體系在1～100納米尺度內(nèi)的微觀和介觀結(jié)構(gòu)，實驗應(yīng)用范圍將包含化學(xué)、物理、生物、材料和地質(zhì)等廣泛學(xué)科，服務(wù)于國家能源、環(huán)境、生物和新材料等諸多高科技研發(fā)領(lǐng)域。
建成后的CSNS將成為世界第四臺脈沖式散裂中子源和國際前沿的高科技、多學(xué)科應(yīng)用的大型研究平臺，在材料科學(xué)和技術(shù)、生命科學(xué)、物理、化學(xué)化工、資源環(huán)境、新能源等諸多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，將為我國產(chǎn)生高水平的科研成果提供有力支撐，并為解決國家可持續(xù)發(fā)展和國家安全戰(zhàn)略需求的許多瓶頸問題提供先進平臺。CSNS還將成為廣東省正在建設(shè)的國家科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心的核心單元，為粵港澳大灣區(qū)科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級作出重大貢獻。
質(zhì)子束流第一次打靶在6號束線測量的中子飛行時間譜
CSNS園區(qū)鳥瞰圖
