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中国散裂中子源大气中子辐照谱仪成功出束 填补我国在该领域空白

2022-05-12 14:35:24    来源:科技日报

求结合起来。”陈和生回忆道。

散裂中子源就像“超级显微镜”

“散裂中子源就像‘超级显微镜’,是研究物质材料微观结构的理想探针。”陈和生形象地比喻道。

有人可能会疑惑,这个大科学装置具体有什么用呢?

陈和生说:“散裂中子源进行的实验看似高深,但其中一些与我们的生活息息相关。比如,中子散射是研究手机锂电池的利器。”

而在肿瘤治疗领域,散裂中子源有望带来重要技术革新。2020年8月,中国散裂中子源团队成功研制出我国首台具有完全自主知识产权的加速器基硼中子俘获治疗(BNCT)实验装置,为我国医用BNCT治疗装置整机国产化和产业化奠定了技术基础。

记者了解到,目前团队正在与南方医科大学附属东莞医院(东莞市人民医院)共同推进临床试验相关工作,并吸引中国科学院控股有限公司等企业在东莞松山湖成立了BNCT产业化的公司。

中国散裂中子源是继英国、美国、日本散裂中子源之后的世界第四台脉冲式散裂中子源。它的建成,改变了以往我国科学家只能到国外散裂中子源上申请实验机时的历史。

各种高、精、尖设备组成的复杂整体

中国散裂中子源的建设并非易事。“散裂中子源装置不仅造价高,而且技术复杂,是各种高、精、尖设备组成的复杂整体。”陈和生特别提到,“如快循环同步加速器的25赫兹交流磁铁,在我国属首次研制。其间遇到了超乎想象的技术挑战,与国外的实验室合作也未能攻克难关。我们的科研人员与工厂技师联合攻关,经过6年时间,逐一攻破技术难关,终于靠自己的力量研制出合格的磁铁。”

针对交流磁铁磁场饱和,团队创新性地提出了谐振电源的高次谐波矢量控制方法,解决了多台磁铁之间的磁场同步问题,其效果优于国外散裂中子源。

截至目前,中国散裂中子源已经在基础科学研究和国家重大需求领域取得了一大批重要成果。注册用户来自国内外,已超过3400人。疫情之前,几乎每天都有几十名来自全国各地的高校、研究所、高技术企业的用户来现场开展相关的实验研究。香港大学黄明欣教授团队利用中国散裂中子源的粉末衍射仪揭示了强度高而且韧性好的“超级钢”微观机制。

“中国散裂中子源共设计预留了20条中子通道,可建设20台左右的中子谱仪,一期工程已建成并对用户开放3台。正与粤港澳大湾区的高校、研究机构积极开展合作,共同建设8台合作谱仪,其中2台合作谱仪已经建成,另外6台将在未来2年内陆续建成。这8台中子谱仪都有自己的特长,给不同领域的用户提供相应的研究手段。”陈和生说。(叶 青)

关键词: 中国散裂中子源 大气中子辐照谱仪 超级显微镜 实验装置

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