中国散裂中子源圆满完成首轮开放运行,完成40项用户课题获多项成果

日期:02-03
散裂中子源课题运行

原标题:中国散裂中子源圆满完成首轮开放运行,完成40项用户课题获多项成果

■2018年8月23日,国家重大科技基础设施中国散裂中子源项目在东莞顺利通过国家验收,投入正式运行。图为漂移管直线加速器 资料图 蓝业佐 摄

昨日,中国散裂中子源(CSNS)圆满完成首轮开放运行,打靶功率达到50kW。记者从中科院高能所获悉,中国散裂中子源在顺利通过国家验收后,于2018年9月正式对用户开放,开始首轮运行。目前装置运行稳定,国内外各领域的用户积极开展实验工作,已圆满完成首轮开放运行任务。

加速器束流功率提升至50kW以上

2018年12月,经过一个月的紧张调试,加速器束流单脉冲等效功率超过50kW,加速器具备了50kW供束的能力。1月1日至今的加速器运行期间,硬件系统运行稳定可靠,供束效率达91%。

中科院高能物理研究所东莞分部副主任梁天骄介绍,散裂中子源是通过来自大型加速器的高能质子轰击钨靶,引起钨原子核的散裂反应,释放出大量的中子。这些中子慢化后输送到中子谱仪与样品发生散射。根据这些中子散射的数据分析出被观测物体的微观结构,供科学和工业研究用。

“通俗点说,加速器束流功率可以对应为每秒钟有多少个质子打靶。”梁天骄解释,加速器束流功率提升可以使到达样品的中子数量相应提升,加快中子散射研究的速度,其次,随着功率的提升,实验数据的信号与噪声之比会更高,从而能够更加清晰地观测物质的微观结构。

记者从中科院高能所了解到,提升功率是一个相对漫长的过程,CSNS根据同类装置的经验,计划验收后三年内(即2021年8月)达到100kW设计指标。作为国内第一台散裂中子源,为满足用户对高中子通量的要求,CSNS团队决定尽快提高束流功率到100kW设计指标。CSNS工程验收后不到半年的时间,即实现了50kW稳定运行,为更快达到设计束流功率指标打下了坚实的基础。

首轮开放运行共完成40项用户课题,获多项成果

记者从中科院高能所获悉,首轮开放运行用户申请非常踊跃,机时供不应求,共收到用户课题申请62项,覆盖能源、磁性、合金、高分子、纳米、生物材料等研究领域。经过专家评审,包含5项国外用户课题,共32项用户课题获批实验机时。

首轮开放运行期间,三台谱仪共实际完成了共40项用户课题(含8项快速申请课题),取得了重要成果,用户包括香港大学和香港城市大学、英国剑桥大学、伦敦玛丽女王大学等国内外的30余所高等院校和科研院所。

这其中,通用粉末衍射仪完成新型储氢材料、锂离子电池等20项用户课题,重点解决新能源、新材料和工程材料等的微观机理,以及关键技术应用的难点;多功能反射仪完成了太阳能电池薄膜、稀磁半导体等7项用户课题,为研究薄膜材料的结构和磁性提供了强有力的支持;小角散射仪完成了高强高韧钢、高强铝合金等13项用户课题,为研究高性能材料中纳米尺度结构演化提供了直接表征。

目前,两项用户实验成果已发表,十余篇实验成果论文在投稿和撰写中。

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下一轮运行开放即将开始

“下一轮运行开放计划从2019年2月12日至6月30日。”梁天骄告诉记者,目前已收到用户课题申请76项(含港澳地区6项,国外2项),正在进行专家评审。(记者 杨圣沛)

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