中国散裂中子源今日圆满完成首轮开放运行，完成40项用户课题获多项成果
今日（2月2日），位于东莞大朗的中国散裂中子源（CSNS）圆满完成首轮开放运行，打靶功率达到50kW。记者从中科院高能所获悉，中国散裂中子源在顺利通过国家验收后，于2018年9月正式对用户开放，开始首轮运行。目前装置运行稳定，国内外各领域的用户积极开展实验工作，已圆满完成首轮开放运行任务。
▲位于东莞大朗的中国散裂中子源 资料图片 全媒体记者 蓝业佐 摄
加速器束流功率提升至50kW以上
2018年12月，经过一个月的紧张调试，加速器束流单脉冲等效功率超过50kW，加速器具备了50kW供束的能力。今年1月1日至今加速器运行期间，硬件系统运行稳定可靠，供束效率达91%。
中科院高能物理研究所东莞分部副主任梁天骄介绍，散裂中子源是通过来自大型加速器的高能质子轰击重金属靶，引起金属原子的散裂反应，释放出大量的中子。这些中子形成非常强的中子束流，中子慢化后与样品发生散射，最后由中子谱仪接收。我们根据这些中子散射的数据分析出被观测物体的微观特征，供科学和工业研究用。
“通俗点说，加速器束流功率可以对应为每秒钟有多少个质子打靶。” 梁天骄解释，加速器束流功率提升可以使到达样品的中子数量相应提升，加快中子散射研究的速度，其次，随着功率的提升，实验数据的信号与噪声之比会更高，从而能够更加清晰地观测物质的微观结构。
记者从中科院高能所了解到，提升功率是一个相对漫长的过程，CSNS根据同类装置的经验，计划验收后三年内（即2021年8月）达到100kW设计指标。作为国内第一台散裂中子源，为满足用户对高中子通量的要求，CSNS团队决定尽快提高束流功率到100kW设计指标。CSNS工程验收后不到半年的时间，即实现了50kW稳定运行，为更快达到设计束流功率指标打下了坚实的基础。
▲中国散裂中子源 资料图片 全媒体记者 郑志波 摄
首轮开放运行共完成40项用户课题，获多项成果
记者从中科院高能所获悉，首轮开放运行用户申请非常踊跃，机时供不应求，共收到用户课题申请62项，覆盖能源、磁性、合金、高分子、纳米、生物材料等研究领域。经过专家评审，包含5项国外用户课题，共32项用户课题获批实验机时。
首轮开放运行期间，三台谱仪共实际完成了共40项用户课题（含8项快速申请课题），取得了重要成果，用户包括香港大学和香港城市大学、英国剑桥大学、伦敦玛丽女王大学等国内外的30余所高等院校和科研院所。
这其中，通用粉末衍射仪完成新型储氢材料、锂离子电池等20项用户课题，重点解决新能源、新材料和工程材料等的微观机理，以及关键技术应用的难点；多功能反射仪完成了太阳能电池薄膜、稀磁半导体等7项用户课题，为研究薄膜材料的结构和磁性提供了强有力的支持；小角散射仪完成了高强高韧钢、高强铝合金等13项用户课题，为研究高性能材料中纳米尺度结构演化提供了直接表征。
目前，两项用户实验成果已发表，十余篇实验成果论文在投稿和撰写中。
▲中国散裂中子源 资料图片 全媒体记者 郑志波 摄
下一轮开放运行即将开始
“下一轮开放运行计划从2019年2月12日至6月30日。”梁天骄告诉记者，目前已收到用户课题申请76项（含港澳地区6项，国外2项），正在进行专家评审。
不仅如此，为了促进用户更好地开展中子散射研究，CSNS还将举办“中子科学与技术在电池领域中的应用前沿研讨会”、“可燃冰研发中的中子科学技术应用研讨会”、“散裂中子源在催化、能源、材料及相关过程的应用前沿研讨会”等专题会议。
全媒体记者 杨圣沛