【视频】中国散裂中子源今年预计完成5台合作谱仪建设

大科学装置中国散裂中子源传来好消息！4月2日15时20分，中国散裂中子源大气中子辐照谱仪成功出束，标志着谱仪设备研制与安装成功。截至目前，中国散裂中子源已经完成2台合作谱仪的建设，预计今年完成5台合作谱仪建设，届时，谱仪总数及实验能力将迎来进一步提升。

大气中子是宇宙射线入射大气层产生的宽能区的中子。其中一些能量比较高的中子，会引起电子器件辐射效应，可能带来严重后果。多年来，我国在大气中子单粒子效应方面主要依靠模拟仿真、高原加速试验以及单能中子试验的方式开展研究。中国散裂中子源大气中子辐照谱仪将为新型半导体器件、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，填补我国在该领域的空白。

中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任梁天骄说，大气中子辐照谱仪是利用散裂中子源的高能质子轰击钨靶，利用散裂反应产生向前方向发射的中子。这些中子的能谱和自然界环境里面的大气中子的能谱很相似，但谱仪的中子强度比自然环境下的要强很多倍，可以达到大概1亿到10亿倍的强度。“我们利用这些中子，可以加速模拟自然环境下大气中子对电子器件、电子设备的辐射效应。比如自然界可能需要一百年发生的效应，我们在这台谱仪上用几分钟就能够实现。”

大气中子辐照谱仪是散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所共同建设的国内唯一的大气中子地面模拟加速测试平台，由广东省科技厅支持建设，也是中国散裂中子源继多物理谱仪后完成建设的第二台合作谱仪。“在此之前，我们国内特别缺乏高能区域中子测试的条件，所以这些测试实验，我们必须去国外开展。”梁天骄告诉记者，这个谱仪为我国在航空、航天、通信、能源、电力电子、现代交通、医疗卫生及高性能计算等领域的高新技术开发与行业标准制定，提供一个先进的、功能强大的大气中子测试与科研平台。“现在，我们许多工作都可以基于这个平台来开展，比如说，可以利用这个平台发展相关的实验测量，可以建立相关的标准。”

按照设计规划，中国散裂中子源的靶站总共可以提供22台谱仪的建设数列。此前，中国散裂中子源已对用户开放了通用粉末衍射仪、小角散射仪、多功能反射仪及多物理谱仪四台谱仪。除了已经完成建设的大气中子辐照谱仪，今年还计划完成微小角中子散射仪、工程材料中子衍射仪、能量分辨成像谱仪、高能非弹谱仪四台合作谱仪的建设。到2023年，预计完成8台合作谱仪的建设。

“我们每台谱仪都有自己的‘特长’，能够给不同领域的用户提供相应的研究能力。”中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任梁天骄表示：“我们会加快其他合作谱仪的建设，新的谱仪的建设开放运行，可以拓展各学科前沿研究的领域和方向，对我国探索前沿科学问题、攻克产业关键核心技术具有重要意义，服务国家重大需求。”

（记者 曹雪皎）