這么高大上的大科學裝置,里面有沒有“安徽元素”?
當然有!小編想說的是:中國的很多科技進展,沒有安徽還真不行,比如“墨子號”衛(wèi)星、“人造小太陽”……
目前,中國散裂中子源是我國唯一能通過加速器打靶產(chǎn)生中子的裝置。記者9月5日從中國電科38所獲悉,由該所研制的直線加速器束流相位測量電子學系統(tǒng),就直接參與了中國散裂中子源的首次打靶。
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中國電科38所
中國散裂中子源到底是什么?小編先來科普一下:
啥是中子源
物質(zhì)由分子和原子構(gòu)成,原子由原子核和核外電子構(gòu)成,原子核則由質(zhì)子和中子構(gòu)成。這些知識,是不是似曾相識?對,這些全是高中物理書上的內(nèi)容!
下面繼續(xù)——當一個高能質(zhì)子打到重原子核上時,一些中子就會被轟擊出來,這個過程被稱為散裂反應(yīng)。被轟擊的原子核溫度升高,更多中子會“沸騰”起來并脫離原子核束縛。散裂反應(yīng)的過程,就如同將一個壘球用力投到裝滿球的筐中,一些球會立刻蹦出來,而更多球會彈跳并翻出筐外,每個與原子核相作用的質(zhì)子能轟擊出20-30個中子。
所謂散裂中子源,通俗地說,就是一個用中子來了解微觀世界的工具,因此被形象地稱作“超級顯微鏡”。目前,全球正在運行的脈沖式散裂中子源主要有英國散裂中子源、美國散裂中子源和日本散裂中子源。建成后的中國散裂中子源,是世界第四臺脈沖式散裂中子源。

中國散裂中子源環(huán)大廳鳥瞰圖
未來,散裂中子源還將向國家申請二期工程建設(shè),屆時將新建譜儀,并將功率從100千瓦升級到500千瓦。當然,中國散裂中子源并非國內(nèi)唯一能產(chǎn)生中子的裝置,我國還有兩個反應(yīng)堆中子源裝置——中國先進研究堆和中國綿陽研究堆,它們可以提供連續(xù)中子束。
期待已久的“安徽元素”,到底厲害不厲害?別急,小編慢慢介紹:
既然能參與中國散裂中子源首次打靶,其“超強本領(lǐng)”肯定不用質(zhì)疑!專家已經(jīng)說了,束流相位的精確測量,是直線加速器調(diào)束過程中重要的一環(huán),直接關(guān)系中國散裂中子源的建設(shè)進度。2015年3月,中國電科38所成功中標直線加速器束流相位測量電子學系統(tǒng)。歷經(jīng)一年多技術(shù)攻關(guān),38所通過科技創(chuàng)新,采用數(shù)字解調(diào)技術(shù),首次實現(xiàn)了束流相位的全數(shù)字化工程測量。

中國電科38所研制的直線加速器束流相位測量電子學系統(tǒng)
38所研發(fā)人員彭衛(wèi)博士介紹,該設(shè)備在中國散裂中子源調(diào)試束流及打靶獲得中子束過程中,實測相位精度達到±0.2度,技術(shù)指標領(lǐng)先國外同類商業(yè)產(chǎn)品;單次調(diào)束時間由過去3-4天縮短至現(xiàn)在20-30分鐘,極大地提高了調(diào)束效率,為散裂中子源主體工程提前完工提供了有力支持。同時,其束流位置測量核心技術(shù)將打破國外壟斷,為設(shè)備國產(chǎn)化奠定堅實基礎(chǔ)。

中國散裂中子源直線加速器

中國散裂中子源靶心全貌
中國散裂中子源到底有啥用?先來看個真實案例:
1998年6月,德國一輛城際快車意外出軌,事故元兇竟然是老化的車輪。車輪在英國散裂中子源上檢測,發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)部裂痕。無論是高鐵的輪軌,還是飛機的渦輪、機翼里面都有應(yīng)力,它決定了高鐵和飛機使用壽命和安全性。但是,這個應(yīng)力看不到、摸不著,對它的研究成了避免類似災(zāi)難發(fā)生的關(guān)鍵。
如今,科學家已經(jīng)可以在散裂中子源上,測量研究輪軌和機翼的剩余應(yīng)力,優(yōu)化機械加工工藝,使高鐵和飛機變得更安全舒適。
專家說,作為“超級顯微鏡”,中國散裂中子源建成后,有望在物理學、化學、生命科學、材料、納米科學、新能源等學科取得重大基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究成果,如測定磁性材料的復(fù)雜磁性結(jié)構(gòu)、理解高溫超導(dǎo)晶格與自旋動力學原理、理解鋰離子電池充放電過程原位機制、揭示儲氫材料原子分布與結(jié)構(gòu)的動態(tài)等基礎(chǔ)性前沿研究成果。
是不是依然很懵?其實,學文科的小編,也沒有全懂。
不明覺厲,記得為安徽科技“點贊”就對了

