中国散裂中子源勇闯创新无人区，国之重器已完成实验课题超800

　　南方财经全媒体见习记者程浩东莞报道7月6日，东莞市大朗镇，被称为国之重器的大科学装置中国散裂中子源园区内，科研人员正有条不紊地进行着科学实验。
　　作为国家重大科技基础设施，中国散裂中子源是我国首台、世界第四台脉冲式散裂中子源，同时也是粤港澳大湾区首个获得国家批复并建成的大科学装置。
　　面对技术难度高、风险大的挑战，中国散裂中子源科研人员攻坚克难，坚持自主技术创新，圆满完成了中国散裂中子源工程建设任务，于2018年8月顺利通过国家验收并投入运行，技术和综合性能进入国际同类装置先进行列，通过自主创新和集成创新，设备国产化率超过90。
　　截至目前，中国散裂中子源已完成用户实验课题800多项（其中9来自高科技企业），注册用户超过3800人，并在多个领域开展了重大创新研究，成为我国材料科学、物理、化学化工、生命科学、资源环境和新能源等领域的先进、功能强大的科研平台。
　　中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任王生向南方财经全媒体记者表示，中国散裂中子源二期工程将在今年底启动，未来中国散裂中子源的谱仪数量将增加到20台，覆盖更多用户和研究领域，加速器打靶功率将从100千瓦提升到500千瓦，研究能力也将大幅度提升，为前沿科学研究、国家重大需求和国民经济发展等提供更先进的研究平台。
　　国之重器如期完成国家验收
　　作为科学家们探索物质微观结构的重要平台，中国散裂中子源常常被形象地比喻为超级显微镜，其散射的中子如同探针，可以清晰检测物质的内部结构，因此被认为是当今人类深度探索微观世界的有力工具。它广泛应用于新材料研发、关键零部件的性能检测等热门领域，为材料科学、生命科学、环境科学等领域提供了先进的研究平台，对解决前沿科学问题具有重大意义，是当之无愧的国之重器。
　　王生介绍，经过相关领域科学家的深入讨论和研究，散裂中子源被列入了国家十二五大科学装置建设计划。中国科学院高能物理研究所的科学家们开始牵头着手设计和开展预制研究工作。
　　中国散裂中子源由加速器、靶站和谱仪三大部分构成。散裂中子源装置不仅极为庞大，而且部件繁多，工艺极其复杂，研制和安装过程面对许多困难和挑战。
　　为此，中国科学院高能物理研究所在东莞专门组建了一支400多人的工程和科研团队，其中包括以陈和生院士为代表的一批有着丰富大科学装置建设与开放运行经验的专家。
　　图为中国散裂中子源团队。
　　大家朝着建设中国首个脉冲式散裂中子源的目标汇聚在这里，作为‘国家队’、‘国家人’，始终心系‘国家事’，肩扛‘国家责’，攻克一个又一个难关，真正为国家、为科学而奉献。像担任工程总指挥的中国科学院院士陈和生，今年已经76岁，10多年来一直坚持奋战在项目建设、运行攻坚的第一线。王生说。
　　据了解，目前中国散裂中子源团队在编职工中有党员200余名，占比超60。在散裂中子源关键技术研发、设备研制、设备安装调试、束流调试过程中，中国散裂中子源团队坚持党建引领，通过成立党员突击队等多种方式，积极发挥党员先锋模范带头作用，克服了各种困难和挑战，推动项目如期完成国家验收。
　　如在关键技术攻关上，快循环同步加速器的25Hz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，铁芯和线圈的振动开裂、涡流发热等都是以前经验之外的新问题。
　　关键技术掌握在国外大公司手中，要不来，买不来。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交流谐振磁铁这也是同步加速器的关键设备，其性能指标达到世界最好水平。王生说。
　　此外，针对磁铁磁场饱和，科研人员还创新性地提出了谐振电源的谐波补偿方法，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。
　　2020年2月，中国散裂中子源打靶束流功率达到100千瓦的设计指标，比原计划提前一年半，调试速度远超国外同类装置。
　　攻克多个领域关键技术难题
　　中国散裂中子源是研究物质材料微观结构的理想探针，已成为我国材料科学技术、物理、化学化工、生命科学、资源环境和新能源等学科的先进、功能强大的科研平台，在关键技术研发方面发挥了重要作用，推动解决了一批关键核心技术、引领带动了相关产业发展。
　　南方财经全媒体记者了解到，中国散裂中子源共设计预留20条中子通道，可建设20台左右中子谱仪，每一台谱仪都有不同的服务领域和学科方向，一期工程已建成并对用户开放3台，并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。
　　今年6月初，广东省科技厅组织专家组对基于中国散裂中子源的大气中子辐照谱仪试验平台进行验收，大气中子辐照谱仪成为散裂中子源建成的第五台谱仪。
　　散裂中子源大气中子辐照谱仪为新型半导体器件、大规模集成电路、关键电子设备、新型功能材料、生物辐照效应、核数据测量等方面提供大气中子加速辐照试验环境。比如自然界可能一百年发生的效应，可以在这台谱仪上用几分钟就能够实现。
　　截至目前，中国散裂中子源已支持国内外科研与工业界用户完成实验课题800多项（其中9来自高科技企业），并在多个领域开展了重大创新研究，取得了多项重要成果。
　　王生介绍，通过中国散裂中子源，科研人员首次获得了多种关键材料和设备的内部应力数据，填补了国内深层高精度应力测试与评价的空白。
　　搭建粤港澳大湾区产业升级和技术创新平台
　　中国散裂中子源落户东莞，是粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施，目前已成为粤港澳大湾区国际科技创新中心与大湾区综合性国家科学中心建设的关键支撑平台。
　　王生介绍，装置自2018年8月通过国家验收、投入正式运行以来，注册用户超过3800人，其中大湾区的用户超过14，许多创新研究在粤港澳大湾区和东莞本地实现了落地。
　　中国散裂中子源联合东莞理工学院、香港城市大学建设的多物理谱仪是一台中子全散射谱仪，可用于不同有序度材料的结构研究。自2021年10月起正式向全球的科研人员开放，香港中文大学、香港科技大学、香港理工大学、澳门科技大学等单位的用户在这里开展多项实验研究。如在健康医疗领域，散裂中子源开展了癌症治疗新型药物、新冠病毒核酸聚合酶等的研究，对药物研发提供微观机理支撑。
　　图为中国散裂中子源团队正在开展工作。
　　另外，中国散裂中子源还成功研制出我国首台加速器硼中子俘获治疗（简称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，将为我国肿瘤治疗带来技术性革新。目前科研人员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。
　　王生介绍，中国散裂中子源二期工程预计今年底正式动工，目前处于可研报告专家评审阶段，未来中国散裂中子源的谱仪数量将增加到20台，加速器打靶和靶站功率将从100千瓦提升到500千瓦，研究能力将大幅度提升，覆盖更广泛的研究领域，满足国内外更多用户需求，为前沿科学研究、国家重大需求和国民经济发展等提供更先进的研究平台，助力国家的科技创新和发展，为实现我国高水平科技自立自强贡献力量。
　　下一步，中国散裂中子源计划成立专门部门，携手科研机构对接企业需求，在新能源、新材料、生物医学等领域开展深度合作，为粤港澳大湾区科技发展和产业升级作出更大的贡献。王生说。
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