项目背景与意义 - 我国首台高能直接几何非弹性中子散射谱仪（高能非弹谱仪）于16日在东莞举行验收会 [1] - 该谱仪由中山大学和散裂中子源科学中心联合研制建设，填补了我国百meV以上中高能非弹性中子散射谱仪的空白 [1] - 标志着中国散裂中子源的研究领域将从材料静态结构拓展到材料动力学 [1] 技术特点与性能 - 高能非弹谱仪于2019年9月开始建设，在多束实验模式上做出创新设计，多个部件均为建设团队自研 [1] - 攻克了费米斩波器、超大型真空散射腔、适用于中子散射的磁体样品环境、大面积高压氦三中子探测器等系列关键核心技术 [1] - 谱仪于2023年1月12日首次探测到中子束流，经过两年调试，入射中子能量为10-1500 meV，最佳能量分辨率达到3% [1] - 信噪比、单位功率入射通量等性能达到国际先进水平，并提供3-800K高低温环境和7T磁场环境，可覆盖绝大多数非弹性中子散射实验场景 [1] - 利用中子不带电、穿透力强的特点，能直接探测到物质内部的微观运动 [2] - 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，记录原子、分子如何振动、旋转、传递能量的每一个瞬间 [2] 应用领域与前景 - 将为热电材料、磁性材料、高温超导材料、能源材料、生命材料等领域的研究提供重要研究平台 [1] - 计划于2026年正式向用户开放，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强大支撑 [2]

项目交付与验收 - 我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪于11月16日在东莞中国散裂中子源通过验收并正式交付使用 [2] - 该谱仪的建成填补了我国百毫电子伏以上非弹性中子散射领域的空白 [2] - 验收专家认为谱仪系统各项性能指标均已达到或优于设计指标，系统整体稳定，具备开放运行条件 [2] 技术原理与能力 - 谱仪利用中子不带电、穿透力强的特性，直接探测物质内部的微观运动 [2] - 通过分析中子与物质原子核发生非弹性碰撞后的速度与方向变化，反推出物质内部的动态信息 [2] - 该设备能看清物质静态结构，并具备探测物质内部原子、分子在皮秒时间尺度动态过程的能力 [3] 应用领域与价值 - 谱仪将有助于快速探测单晶材料的结构和磁结构等信息 [3] - 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提供关键微观结构动力学信息 [3] - 作为国家重大科技基础设施，该谱仪将面向全国开放共享，为物理、化学、材料、生物等多学科基础研究提供支撑 [3] 合作与建设背景 - 高能非弹谱仪由中山大学与中国科学院高能物理研究所于2017年12月签订合作协议共同建设 [2] - 双方紧密合作共同推进了谱仪的研制工作 [2]

技术突破与核心参数 - 我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪成功验收，填补了我国在百毫电子伏以上非弹性中子散射领域的空白[2] - 谱仪入射中子能量范围为10-1500毫电子伏，可产出最佳能量分辨率3%的动力学激发信号[3] - 设备提供1.5-800开尔文高低温环境和7特斯拉磁场环境，可覆盖绝大多数非弹性中子散射实验场景[3] - 受益于超大探测器面积，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[3] 科学应用与前沿研究 - 该谱仪将为高温超导物理机制、量子磁性作用机制、热电材料输运性质等前沿基础研究提供关键微观结构动力学信息[3] - 在高温超导研究领域，谱仪能精确测量超导体中的自旋涨落和声子谱，为揭示高温超导机理提供关键实验证据[4] - 在能源材料领域，谱仪可实时跟踪锂电池中离子迁移等原子扩散过程，为设计更高性能能源材料提供理论指导[4] - 在生物医药领域，中子散射技术可在接近生理环境条件下研究蛋白质等生物大分子的动力学行为，为新药研发开辟新途径[4] 平台价值与发展规划 - 高能非弹谱仪作为我国重要的物质动力学性质研究平台，将为物理、化学、材料、力学和交叉学科研究提供实验条件[3] - 谱仪建设团队已启动样品多场耦合加载分析模块研制，并获得国家重大科研仪器研制专项支持[4] - 设备开放共享将为物理、化学、材料、生物等多个基础学科的发展提供强大支撑[4]

事件概述 - 我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪于11月16日在中国散裂中子源完成验收并交付使用 [1] 技术能力 - 谱仪利用中子不带电、穿透力强的特性，可直接探测物质内部的微观运动 [3] - 通过分析中子与物质原子核发生非弹性碰撞后的速度与方向变化，可反推出物质内部的动态信息 [3] - 谱仪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，可在动量与能量空间测量物质微观结构的动力学行为 [3] - 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 [3] 行业意义 - 该谱仪填补了我国百毫电子伏以上非弹性中子散射领域的空白 [3] - 作为重要的物质动力学性质研究平台，将为物理、化学、材料、力学和交叉学科研究提供实验条件 [1]