中國散裂中子源首次打靶成功獲得中子束流

質子束流第一次打靶在6號束線測量的中子飛行時間譜

　　8月28日，位于廣東東莞的國家大科學工程——中國散裂中子源（CSNS）首次打靶成功，獲得中子束流。這是工程建設的重大里程碑，提前實現了今年秋天首次獲得中子束流的目標，向黨的十九大獻禮。這標志著CSNS主體工程順利完工，進入試運行階段。預計2018年春CSNS將按計劃全部完工，正式對國內外用戶開放。

　　28日上午10時，在CSNS靶站譜儀控制室，科研人員緊張待命，作質子束流打靶前的最后準備。工程經理部成員和相關系統人員凝視著控制系統的屏幕，期待共同見證工程歷史性的一刻。在工程總指揮兼工程經理陳和生院士發出指令后，從加速器引出的質子束流首次打向金屬鎢靶。10時56分，科研人員在靶站6號和20號中子束線分別測量到從兩個不同慢化器輸出的中子能譜，散裂中子源順利獲得中子束流。

　　陳和生院士表示，2001年2月科學家們在香山會議上提出建設CSNS的設想。中國科學院從2006年起支持了相關關鍵技術的預研，攻克了諸多技術難題。加速器、靶站和譜儀工藝設備的批量生產在全國近百家合作單位完成，許多設備的研制達到國內外先進水平，設備國產化率達到96%以上。

　　2011年10月CSNS舉行了工程奠基典禮；2014年10月，加速器首臺設備——負氫離子源投入安裝；2017年7月，快循環同步加速器成功將質子束流加速到設計能量1.6GeV。2017年8月28日， CSNS終于優質、按期完成了主要建設任務，質子束流在低流強和高流強狀態下均一次打靶就獲得成功，這表明加速器和靶站設計科學合理，證明了各項設備加工制造與安裝調試的高質量和高可靠性，調試進度大大超過國際上其他散裂中子源調試過程，創造了高能物理研究所歷史上的又一次輝煌。

　　建成后的CSNS將成為世界第四臺脈沖式散裂中子源，在材料科學和技術、生命科學、物理、化學化工、資源環境、新能源等諸多領域具有廣泛應用前景，將為我國產生高水平的科研成果提供有力支撐，并為解決國家可持續性發展和國家安全戰略需求的許多瓶頸問題提供先進平臺。CSNS將成為廣東省正在建設的國家科技產業創新中心的核心單元，為粵港澳大灣區科技發展和產業升級作出重大貢獻。

　　CSNS是國家“十一五”期間立項、“十二五”期間重點建設的重大科技基礎設施，由中國科學院和廣東省共同建設，法人單位為中國科學院高能物理研究所，共建單位為中國科學院物理研究所。2006年項目選址于廣東省東莞市大朗鎮，2007年2月中國科學院和廣東省政府，高能所與東莞市政府分別簽訂了散裂中子源落戶東莞共建協議。工程于2011年10月奠基，國家批復投資18.8億元。廣東省和東莞市對CSNS建設給予了巨大的支持，提供七通一平土地，建設配套設施，支持預制研究，并代理土建工程的管理，對保證工程按計劃建成發揮了關鍵作用。胡春華書記在2014年3月和今年8月6日兩次來散裂中子源視察，對廣東地區大科學裝置的發展和國家科技產業創新中心的建設作出重要指示。

　　整個裝置建在13米到18米的地下，工程主要建設內容包括1臺8千萬電子伏特的負氫離子直線加速器、1臺16億電子伏特的快循環質子同步加速器、2條束流運輸線、1個靶站、首批建設的3臺譜儀及相應的配套設施和土建工程。

　　CSNS將是國際前沿的高科技、多學科應用的大型研究平臺。首批建設的三臺譜儀為通用粉末衍射儀、多功能反射儀、小角散射儀。通用粉末衍射儀主要用于研究物質的晶體結構和磁結構，以滿足來自材料科學、納米科學、凝聚態物理和化學等眾多領域的科學研究和工業應用的需求。多功能反射儀通過分析來自樣品的反射中子，研究物質的表面和界面結構，主要應用領域包括各種新型薄膜材料的結構、磁性低維結構及表面磁性、聚合物LB膜及生物膜的結構和界面現象等。小角散射譜儀用于探測物質體系在1～100納米尺度內的微觀和介觀結構，實驗應用范圍將包含化學、物理、生物、材料和地質等廣泛學科，服務于國家能源、環境、生物和新材料等諸多高科技研發領域。

　　廣東省和東莞市進一步加大對散裂中子源建設與發展的支持，計劃建設用戶譜儀和用戶實驗室，完善樣品環境，最大程度發揮這臺大科學裝置的作用。珠三角地區的大學和研究機構已經在籌備建設若干條用戶譜儀。散裂中子源還將向國家申請二期工程建設，包括新建譜儀和功率從100千瓦升級到500千瓦。