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散裂中子源高能非弹谱仪成功出束
时间 : 2023-01-12     

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。 

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,克服了疫情反复等重重困难,确保了谱仪设计、研制、安装与调试工作按计划实施。 

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10-1500 meV,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。 


   
  谱仪样品位置处的中子飞行时间谱 
   
  单色化的入射中子(Ei = 50.8 meV)