China's 'Super Camera' for the Microscopic World Delivered for Use

11月16日，我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪（以下简称“高能非弹谱仪”），在中国散裂中子源完成验收并交付使用。作为重要的物质动力学性质研究平台，高能非弹谱仪将为物理、化学、材料、力学和交叉学科研究提供实验条件。<br> 如果把常规的科学仪器比作人眼，那么高能非弹谱仪就是一台具备超能力的“超级相机”。它不仅能看清物质的静态结构，更具备探测物质内部原子、分子在皮秒（万亿分之一秒）时间尺度动态过程的能力，记录下原子、分子如何振动、如何旋转、如何传递能量的每一个瞬间。<br> 这台谱仪的独特之处在于，它利用了中子不带电、穿透力强的特性，能够直接探测到物质内部的微观运动。当中子与物质中的原子核发生“非弹性碰撞”时，中子会改变速度与方向，通过这些变化，科学家就能反推出物质内部的动态信息。<br> 高能非弹谱仪填补了我国百毫电子伏以上非弹性中子散射的空白。它既可获得散射中子的空间分布信息，也可获取散射中子的能量变化，能在动量与能量空间测量物质微观结构的动力学行为；同时，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。<br> 另外，受益于超大的探测器面积，该谱仪特设有白光劳厄相机工作模式，有助于快速探测单晶材料的结构和磁结构等信息。它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，提供关键微观结构动力学信息。（记者龙跃梅 通讯员谢涛）