重大科研仪器交付 - 中国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪在广东东莞中国散裂中子源正式完成验收并交付使用 [1] - 该谱仪由中山大学和散裂中子源科学中心联合研制建设，用于观测物质微观世界的结构与动力学性质 [1] - 该仪器填补了我国百毫电子伏以上非弹性中子散射领域的空白 [1] 技术原理与性能 - 该谱仪被比喻为“超级相机”，能够精准捕捉物质内部原子、分子在皮秒（万亿分之一秒）时间尺度下的动态过程 [1] - 其工作原理是通过测量物质的自旋波和声子谱等动力学性质，研究中子与物质原子核或电子发生“非弹性碰撞”后的速度与方向变化，反推物质内部动态信息 [1] - 经过两年多调试，谱仪各项指标均已达到国际领先水平，可实现多波长模式和单波长模式的快速切换，其高低温环境和磁场环境可覆盖绝大多数实验场景 [3] 应用领域与科研价值 - 该谱仪可在动量与能量空间测量物质微观结构的动力学行为，确定材料内部磁性原子关联强度，为物理、化学、生物、材料等学科的前沿基础研究提供支撑平台 [2] - 在高温超导研究领域，能精确测量超导体中的自旋涨落和声子谱态密度，为揭示高温超导机理提供关键实验证据 [2] - 在能源材料领域，可测量热电材料声子谱的空间分布，为设计更高性能的热电材料提供指导 [2] - 在生物医药领域，能使科学家在更接近生理环境的条件下研究生物分子运动，为新药研发开辟新途径 [2] 研发历程与未来规划 - 2017年中山大学与中国科学院高能物理研究所签署战略合作协议，经过两年论证预研后于2019年启动建设 [3] - 研发团队自研攻克了中子斩波器、超大型真空散射腔等关键部件，于2023年1月成功输出中子并测得标准样品钒的声子谱，采集到首个非弹性散射信号 [3] - 该谱仪将面向国内外研究人员开放使用，以服务国家战略需求并培养专业人才 [3] - 建设团队已启动谱仪样品多场耦合加载分析模块的研制，该项目已获得国家重大科研仪器研制专项的支持 [3]

核心观点 - 中国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪在广东东莞中国散裂中子源完成验收并交付使用 该仪器由中山大学和散裂中子源科学中心联合研制 填补了我国百毫电子伏以上非弹性中子散射领域的空白 其性能达到国际领先水平 将作为开放平台服务于前沿基础研究和国家战略需求 [1][3] 仪器性能与原理 - 该谱仪被比喻为“超级相机” 能够精准捕捉物质内部原子、分子在皮秒（万亿分之一秒）时间尺度下的动态过程 如原子和分子的振动、旋转及能量传递 [1] - 其工作原理是利用中子不带电、穿透力强的特性 通过测量中子与物质发生“非弹性碰撞”后的速度与方向变化 反推出物质内部的动态信息 如自旋波和声子谱等动力学性质 [1] - 谱仪可获取散射后中子的空间分布信息和能量变化 在动量与能量空间测量物质微观结构的动力学行为 并确定材料内部磁性原子关联强度 [2] - 经过两年多调试 仪器各项指标已达国际领先水平 其费米斩波器和带宽斩波器协同工作 可实现多波长模式和单波长模式的快速切换 提供的高低温及磁场环境可覆盖绝大多数非弹性中子散射实验场景 [3] 应用领域与科研价值 - 该仪器为物理、化学、生物、材料等学科的前沿基础研究提供支撑平台 [2] - 在高温超导研究领域 可精确测量超导体中的自旋涨落和超导材料的声子谱态密度 为揭示高温超导机理提供关键实验证据 [2] - 在能源材料领域 可测量热电材料声子谱的空间分布 为设计更高性能的热电材料提供指导 [2] - 在生物医药领域 使科学家能在更接近生理环境的条件下研究生物分子的运动 为新药研发开辟新途径 [2] 研发历程与未来规划 - 2017年 中山大学与中国科学院高能物理研究所签署战略合作协议 经过两年论证预研后确定建设中国首台高能非弹性中子散射谱仪 并于2019年启动建设 [3] - 研发团队通过自研攻克了中子斩波器、超大型真空散射腔等关键部件 [3] - 2023年1月 谱仪成功输出中子并进入带束调试阶段 同年测得标准样品钒的声子谱 采集到首个非弹性散射信号 [3] - 该“超级相机”将面向国内外研究人员开放使用 以服务国家战略需求和培养一流专业人才 [3] - 目前建设团队已启动谱仪样品多场耦合加载分析模块的研制 该项目已获得国家重大科研仪器研制专项的支持 [3]