中国散裂中子源高能非弹谱仪成功出束

【资料图】

1月16日，记者从中国科学院高能物理研究所获悉，2023年1月12日上午，中国散裂中子源（CSNS）高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪（高能非弹谱仪）成功出束，开始带束调试，初步获得了与设计相符的中子能谱及单色化的入射中子，标志着谱仪设备研制与安装的成功。

△谱仪样品位置处的中子飞行时间谱

高能非弹谱仪是国内首台中高能非弹性中子散射谱仪，填补了我国百meV以上中高能非弹性中子散射的空白，也是CSNS首台非弹性散射类型谱仪和第六台成功出束的合作谱仪，由散裂中子源科学中心与中山大学共同建设。谱仪自2019年9月开始建设，高能非弹谱仪项目组、中子科学部各专业组、高能所东莞研究部与中山大学相关部门通力协作，攻克了超高真空大型散射腔的设计、加工制备和安装调试等关键技术，解决了超长3He中子探测器阵列的安装、调试和标定等技术难题，确保了谱仪设计、研制、安装与调试工作按计划实施。

△单色化的入射中子（Ei = 50.8 meV）

非弹性中子散射谱仪既可获得散射中子的空间分布信息，同时也可获取散射中子的能量变化，可以在动量与能量空间测量物质微观结构的动力学行为，是研究材料元激发（如晶格、自旋动力学）的最直接的工具。CSNS根据元激发的能量尺度和能量分辨的需求，规划了三台直接几何非弹性中子散射谱仪。本次建成的高能非弹谱仪的入射中子能量为10—1500meV，最佳能量分辨率3%，提供1.5—800K高低温环境和7T磁场环境，利用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。高能非弹谱仪将为高温超导物理机制、量子磁性作用机制、热电材料输运性质、电池中离子扩散机制以及生物材料活性等前沿基础研究工作提供晶格热振动、自旋波、晶体场等关键微观结构动力学信息，从而为相关材料的性能提高与新材料开发提供重要的基础支撑。

（总台记者 陈丽 韩宇皓）