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(資料圖片)

11月16日，我國首臺高能直接幾何非彈性中子散射飛行時間譜儀（以下簡稱“高能非彈譜儀”），在中國散裂中子源完成驗(yàn)收并交付使用。作為重要的物質(zhì)動力學(xué)性質(zhì)研究平臺，高能非彈譜儀將為物理、化學(xué)、材料、力學(xué)和交叉學(xué)科研究提供實(shí)驗(yàn)條件。

如果把常規(guī)的科學(xué)儀器比作人眼，那么高能非彈譜儀就是一臺具備超能力的“超級相機(jī)”。它不僅能看清物質(zhì)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，更具備探測物質(zhì)內(nèi)部原子、分子在皮秒（萬億分之一秒）時間尺度動態(tài)過程的能力，記錄下原子、分子如何振動、如何旋轉(zhuǎn)、如何傳遞能量的每一個瞬間。

這臺譜儀的獨(dú)特之處在于，它利用了中子不帶電、穿透力強(qiáng)的特性，能夠直接探測到物質(zhì)內(nèi)部的微觀運(yùn)動。當(dāng)中子與物質(zhì)中的原子核發(fā)生“非彈性碰撞”時，中子會改變速度與方向，通過這些變化，科學(xué)家就能反推出物質(zhì)內(nèi)部的動態(tài)信息。

高能非彈譜儀填補(bǔ)了我國百毫電子伏以上非彈性中子散射的空白。它既可獲得散射中子的空間分布信息，也可獲取散射中子的能量變化，能在動量與能量空間測量物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的動力學(xué)行為；同時，利用費(fèi)米斬波器和帶寬斬波器協(xié)同工作，可實(shí)現(xiàn)多波長模式和單波長模式的快速切換。

另外，受益于超大的探測器面積，該譜儀特設(shè)有白光勞厄相機(jī)工作模式，有助于快速探測單晶材料的結(jié)構(gòu)和磁結(jié)構(gòu)等信息。它將為高溫超導(dǎo)物理機(jī)制、量子磁性作用機(jī)制、熱電材料輸運(yùn)性質(zhì)、電池中離子擴(kuò)散機(jī)制以及生物材料活性等前沿基礎(chǔ)研究工作，提供關(guān)鍵微觀結(jié)構(gòu)動力學(xué)信息。（記者龍躍梅 通訊員謝濤）