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1月16日，記者從中國科學院高能物理研究所獲悉，2023年1月12日上午，中國散裂中子源（CSNS）高能直接幾何非彈性中子散射飛行時間譜儀（高能非彈譜儀）成功出束，開始帶束調試，初步獲得了與設計相符的中子能譜及單色化的入射中子，標志著譜儀設備研制與安裝的成功。
△譜儀樣品位置處的中子飛行時間譜
高能非彈譜儀是國內首臺中高能非彈性中子散射譜儀，填補了我國百meV以上中高能非彈性中子散射的空白，也是CSNS首臺非彈性散射類型譜儀和第六臺成功出束的合作譜儀，由散裂中子源科學中心與中山大學共同建設。譜儀自2019年9月開始建設，高能非彈譜儀項目組、中子科學部各專業組、高能所東莞研究部與中山大學相關部門通力協作，攻克了超高真空大型散射腔的設計、加工制備和安裝調試等關鍵技術，解決了超長3He中子探測器陣列的安裝、調試和標定等技術難題，確保了譜儀設計、研制、安裝與調試工作按計劃實施。
△單色化的入射中子（Ei = 50.8 meV）
非彈性中子散射譜儀既可獲得散射中子的空間分布信息，同時也可獲取散射中子的能量變化，可以在動量與能量空間測量物質微觀結構的動力學行為，是研究材料元激發（如晶格、自旋動力學）的最直接的工具。CSNS根據元激發的能量尺度和能量分辨的需求，規劃了三臺直接幾何非彈性中子散射譜儀。本次建成的高能非彈譜儀的入射中子能量為10—1500meV，最佳能量分辨率3%，提供1.5—800K高低溫環境和7T磁場環境，利用費米斬波器和帶寬斬波器協同工作，可實現多波長模式和單波長模式的快速切換。高能非彈譜儀將為高溫超導物理機制、量子磁性作用機制、熱電材料輸運性質、電池中離子擴散機制以及生物材料活性等前沿基礎研究工作提供晶格熱振動、自旋波、晶體場等關鍵微觀結構動力學信息，從而為相關材料的性能提高與新材料開發提供重要的基礎支撐。
（總臺記者 陳麗 韓宇皓）
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