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东莞市委书记吕业升调研中国散裂中子源,中国

发布时间:2019-08-13 03:35编辑:科学浏览(135)

    2月16日,东莞理工学院副校长李忠红一行来到中国散裂中子源,与CSNS工程经理、中科院院士陈和生等进行座谈,共商散裂中子源工程应力谱仪建设事宜。

    3月1日,广东省东莞市委书记、市人大常委会主任吕业升一行到中国科学院高能物理研究所东莞分部调研中国散裂中子源建设情况,高能所所长王贻芳、散裂中子源工程总指挥陈和生等参加调研活动。

    6月21日,广东省深圳市发改委副主任蔡羽一行到中国科学院高能物理研究所东莞分部对中国散裂中子源进行调研。

    访散裂中子源工程专家:多能型科研平台时代来了

    陈和生指出:建设工程应力谱仪是非常紧迫的国家战略需求,希望能尽快启动相关工作,包括前期概念设计和技术方面的准备工作,这对东莞理工学院创建高水平理工科大学等能起到促进作用。

    座谈会上,陈和生详细报告了项目的概况、科学意义和应用。陈和生强调,高能所一直在积极推动与地方政府在科技成果应用和产业化方面的合作,以促进地方经济的发展;东莞分部与东莞理工学院合作建立的中子散射技术工程研究中心,也为该校建设高水平理工科大学作出了重要贡献。吕业升高度肯定散裂中子源工程取得的阶段性成果,表示将全力支持和配合项目的建设,尽快落实散裂中子源希望市政府支持的事项,并希望项目投入运行之后,通过谱仪建设和应用,积极推动东莞市的产业化发展。

    高能所副所长、东莞分部主任陈延伟介绍了中国散裂中子源工程的有关情况,并带领参观了加速器隧道区和靶站谱仪大厅。在随后举行的座谈会上,中国散裂中子源工程经理陈和生介绍了中国散裂中子源在材料基因、应力分析、锂电池研究等方面的具体应用,他感谢深圳市政府对散裂中子源项目的持续关注,并期待双方能尽快促成在谱仪建设、人才交流等方面的合作。此外,双方还针对合作模式、对接方式等方面进行了深入探讨。

    ■本报见习记者 倪思洁

    双方经过讨论,对于谱仪建设种类、合作方式、参建方构成基本达成共识,初步拟定将在东莞理工学院成立“工程应力中心”,推动散裂中子源工程应力谱仪的设计、建造和应用。

    东莞市委常委、常务副市长白涛等相关单位负责人陪同调研。

    10月20日上午,中国散裂中子源工程前端系统负责人欧阳华甫在隧道里忙碌着。从10月15日负氢离子源设备下隧道安装后,他每天都要在隧道里至少待上8个小时。

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    “目前,负氢离子源设备和低能传输线设备已经全部进隧道了。这个星期,我们要做的是‘准直’工作。”欧阳华甫告诉记者,所谓“准直”是为了保证工程线上的设备精确无误地放在指定位置。“要保证精确到至少0.1毫米后,才能进行安装。”

    吕业升一行观看中国散裂中子源沙盘

    在探测材料结构、测试材料性能方面,散裂中子源设备都能发挥大用处。“这是一个应用平台,物理学、材料学等几乎所有科研领域,都能用散裂中子源做实验。”中科院高能物理所副所长陈元柏说。

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    “打头阵”的忙碌者

    吕业升等人参观环隧道

    从2012年12月起,中科院高能物理所就开始与东莞理工学院合作,对负氢离子源设备进行安装调试。至今,欧阳华甫已为此事忙活了近两年。

    “从今年年底到明年上半年,都会很忙。”欧阳华甫说。

    同样忙碌的,还有陈元柏。10月16日,陈元柏从东莞回到北京,而他上次回来还是两个月前。陈元柏自嘲为“老单身”。他告诉记者,因为要完成散裂中子源项目,他们这些家在北京的研究人员经常在东莞一待就是两三个月。

    欧阳华甫告诉记者,准直工作完成后,将开始安装真空系统和前端水冷系统。同时,一些非线上的设备安装工作如电源系统、控制系统、束流测量系统等,会与线上的准直等工作同步进行。

    “我们是‘打头阵’的,会遇到一些安装问题。不过,积累了经验后,后面的设备安装就会更顺了。”欧阳华甫笑言。

    项目总指挥、中科院院士陈和生告诉《中国科学报》记者,负氢离子源是整个项目设备安装的起点,其作用就是为加速器提供粒子。

    中国散裂中子源是我国目前最大的大科学装置,也是发展中国家拥有的第一台散裂中子源,与美国、日本和英国散裂中子源并称为世界四大脉冲式散裂中子源。

    “这是我国第一次建设强流粒子加速器,这个工程的建设对我国强流粒子技术来说将是一个跨越式的发展。”陈和生说。

    经历“洗礼”“蜕变”“碰撞”

    “下个月初就会完成安装工作,并对设备进行调试。”陈和生在接受《中国科学报》记者采访时表示,设备安装、调试可能还会有困难,需要科研人员作好思想准备去克服。

    在科学家眼中,该设备就像一台超级显微镜。对于结构未知的材料,设备产生的中子流能探测出材料结构;对于已知结构的材料,中子流能探测出结构中可能存在的异常,测试出材料的疲劳度、应力等。在航天领域,它可用来测试大飞机的材料性能;在生物领域,可用来探测胚胎等组织的结构。

    不过,在这个看似简单的过程中,粒子要经历洗礼、蜕变、碰撞一系列过程。

    两次“洗礼”让粒子从低能变成高能。“负氢离子出来时,能量比较低,大约在50K电子伏;接着,粒子会进入直线加速器,当它们从直线中出来时,能量在80M电子伏;然后,粒子会进入环形加速器,并被加速到1.6G电子伏。”陈元柏告诉记者。

    在直线与环形之间,负氢离子会经历一次“蜕变”。

    “负氢离子是多了一个电子的氢原子。在进入环形加速器前,它们会通过一个特殊的膜,把电子剥离掉,变为质子。”陈元柏说。

    接下来,高能质子会遇到被称为“靶”的重金属钨。通过两者碰撞,重金属钨会迸发出大量高能量中子。不过,这些高能量的中子还要经过一个装满了液氢的“慢化器”,被减速成为慢中子。

    之后,穿透能力很强的中子束流会与样品材料发生碰撞,碰撞后散射的中子会被周围仪器检测到。“因为材料本身的结构形状不一样,碰撞后散射出来的图像就不一样。根据图像,就能反推材料本身的结构情况。”陈元柏说。

    仍有20台谱仪待建

    在陈和生看来,负氢离子源的安装只是意味着散裂中子源工程迈出了“万里长征的第一步”。

    “后面的任务还很艰巨,需要精心设计、精心施工,还要有遇到困难和解决困难的思想准备。”陈和生说。

    陈元柏告诉记者,目前一期项目只建设3台谱仪;二期建设中,项目组的工作目标之一就是把20台谱仪都建起来。而所谓的“谱仪”,包括把中子引向样品的导管,能盛放样品、制造极端测试环境的样品台以及探测器、计算机等数据获取平台。

    “在建完20台谱仪后,下一步就是要把加速器的功率提升上去。从现在的100千瓦提升到500千瓦。”陈元柏说,加速器的功率会影响产生中子的数量,而中子的数量越多,实验时所用的时间可能会越短。

    陈元柏介绍说,在100千瓦的功率下,设备可以产生106的中子束流,但如果能提升到500千瓦,中子束流将提升两个量级,达到108。

    此外,由于东莞市为项目提供了1000亩用地,而一期工程使用了400亩,因此项目还在考虑用剩余的600亩地再建一台加速器设备,建成一个中微子实验工厂。

    2018年建成后,它将为我国物理学、纳米科学、生命科学、化学、材料科学、医药学等众多前沿学科提供一个功能强大的研究平台。(原标题:中国散裂中子源工程负氢离子源设备顺利进入隧道安装,这标志着——“多能型”科研平台时代到来)

    《中国科学报》 (2014-10-21 第1版 要闻) 更多阅读 中国散裂中子源工程开始设备安装 我国成为世界上第四个建设散裂中子源国家 中国散裂中子源首台设备投装 欧洲散裂中子源今秋开建 中国散裂中子源地面网测量成果通过专家评审

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