“大國重器”通過國家驗收投入運行
8月23日，位于東莞的國家重大科技基礎設施中國散裂中子源項目順利通過國家驗收，投入正式運行。記者 孫俊杰 攝
8月23日，在歷經6年半的緊張建設之后，位于東莞的國家重大科技基礎設施中國散裂中子源項目順利通過國家驗收，投入正式運行。中國散裂中子源作為我國首臺散裂中子源、粵港澳大灣區首個國家重大科技基礎設施，按指標、按工期、高質量地完成了工程建設任務，綜合性能進入國際同類裝置先進行列，將正式對國內外各領域的用戶開放。
a 裝置綜合性能達到國際先進水平
中國散裂中子源坐落于廣東省東莞市大朗鎮，由中國科學院和廣東省共同建造，中國科學院高能物理研究所為項目法人，中國科學院物理研究所參建。該項目建設內容包括一臺8千萬電子伏特負氫離子直線加速器、一臺16億電子伏特快循環同步加速器、一個靶站，以及一期三臺供科學實驗用的中子散射譜儀。
國家驗收委員會專家認為，中國散裂中子源的各項指標均達到或優于批復的驗收指標。裝置整體設計先進，研制設備質量精良，靶站最高中子效率和三臺譜儀綜合性能達到國際先進水平。
目前，全球建成的散裂中子源裝置共有4個，其他3個分別為英國散裂中子源（isis）、美國散裂中子源（sns）和日本散裂中子源（j—parc）。
國家驗收委員會專家認為，中國散裂中子源通過自主創新和集成創新，在加速器、靶站、譜儀方面取得了一系列重大技術成果，顯著提升了我國在磁鐵、電源、探測器及電子學等領域相關產業的技術水平和自主創新能力，使我國在強流質子加速器和中子散射領域實現了重大跨越。例如，國內首次研制成功25赫茲交流諧振勵磁的大型二極和四極磁鐵及電源，交流磁場精度達到同類裝置國際領先水平。
在驗收會上，中國散裂中子源工程總指揮、工程經理陳和生表示，中國散裂中子源總體設計方案與性能指標處于國際先進水平，同時也兼顧了我國目前經濟和技術基礎。
例如，加速器采用低能直線加速器+高能快循環同步加速器的方案，節省投資、易于升級；脈沖重復頻率25hz，能大幅度增加可利用的中子波長范圍；采用扁平包鉭鎢片靶的設計，提高有效中子產生效率；盡量提高設備的國產率，促進國內相關技術發展，降低造價等。
甚至在前期各項條件比較困難的情況下，仍適當增加投入，使裝置最大束流功率具備直接升級到500kw的能力，大大提高建造的性價比，并奠定了未來發展基礎。
在項目建設過程中，國內數百家科研機構和企業協同攻關，取得了大批創新成果，使我國強流質子加速器技術、靶站和中子散射譜儀技術實現了跨越式發展。
b 試運行階段已取得首批重要科學成果
中國散裂中子源的建成，填補了國內脈沖中子源及應用領域的空白，將為諸多領域的基礎研究和高新技術開發提供強有力的研究平臺，例如物質科學、生命科學、資源環境、新能源等。它的投入運行，對我國探索前沿科學問題、攻克產業關鍵核心技術、解決“卡脖子”問題具有重要意義。
陳和生表示，“中國散裂中子源就像‘超級顯微鏡’，是研究物質材料微觀結構的理想探針。我們可以利用散裂中子源來研究大型金屬部件的殘余應力，這對于提高高鐵關鍵部件和航空發動機部件的性能，以及核電站部件的服役性能十分重要。此外，可燃冰、磁性材料的研究，以及化學反應催化劑的原位研究等，都可以使用散裂中子源?！?br> 自2018年3月試運行以來，中國散裂中子源裝置運行可靠穩定，首期三臺譜儀已完成10個用戶單位16個研究組的21個樣品實驗，并取得了首批重要科學成果。這些實驗都是針對國家重點發展領域，充分發揮中子散射的特點，具有重要科學意義和代表性，涵蓋了能源、物理、材料、工程等多個前沿交叉和高科技研發領域，如鋰離子電池材料、稀土磁性、新型高溫超導、功能薄膜等。
c 助推大灣區建設國際科技創新中心
“大科學裝置建設周期很長，從提出到立項、建成，周期典型是10年，現在能找到的最早提出建設中國散裂中子源的正式文件，是1999年由中科院高能物理研究所和中國原子能科學研究院聯合向科技部提出的建議，到現在將近二十年了。”歷經十余載終于迎來散裂中子源建成，陳和生非常感慨。
他坦言，中國散裂中子源籌建之初，國內對大科學裝置還沒有今天這樣的重視程度，廣東省、東莞市決定建設散裂中子源的決策非常具有遠見?！按罂茖W裝置的建設不會給東莞帶來直接的經濟效益，但是會帶來科學技術和高科技人才，這些可以吸引大量科研機構和創新產業，推動東莞乃至珠三角的轉型發展。”
依托中國散裂中子源，材料科學與技術廣東省實驗室已經選址在附近開始籌建，可以預見未來將能吸引大批材料科學領域的高水平人才。與此同時，粵港澳大灣區的研究機構和高校對利用散裂中子源也表現得非常積極，紛紛要求出資共建譜儀，表現出強勁的用戶需求。此外，通過推薦青年骨干學者到國外散裂中子源開展實驗等措施，后續人才隊伍也在逐步培養壯大。
“衡量用戶裝置成功與否的主要標準是用戶的科技成果和對滿足國家戰略需求的貢獻?！标惡蜕硎?。
未來，中國散裂中子源將著力確保裝置高效、穩定、可靠運行，加強國內外開放共享。同時為了滿足交叉科學前沿研究和國家發展戰略的迫切需求，中國散裂中子源將不斷完善和改進裝置性能，盡快啟動后續譜儀建設和功率升級工作，擴大用戶群體，為我國產生高水平的科研成果提供有力支撐，助推粵港澳大灣區國際科技創新中心的發展和產業升級。
■知多d
散裂中子源有什么作用？
據介紹，中國散裂中子源就像“超級顯微鏡”，是研究物質材料微觀結構的理想探針?？梢岳蒙⒘阎凶釉磥硌芯看笮徒饘俨考臍堄鄳?，這對于提高高鐵關鍵部件和航空發動機部件的性能，以及核電站部件的服役性能十分重要。此外，可燃冰、磁性材料的研究，以及化學反應催化劑的原位研究等，都可以使用散裂中子源。（記者 陳啟亮 通訊員 張瑋）
中國散裂中子源工程建設大事記：
2000年7月 向國家科技領導小組提交“中國高能和先進加速器發展目標”，提出建設散裂中子源
2005年7月 國務院科教領導小組原則批準散裂中子源項目
2007年2月 中科院與廣東省簽訂共建散裂中子源協議
2008年9月 國家發改委批復項目建議書
2011年2月 國家發改委批復可行性研究報告
2011年5月 初步設計報告批復
2011年9月 開工報告批復，工期6.5年
2011年9月 開工報告批復，工期6.5年
2011年10月 工程奠基儀式舉行
2011年9月—2016年7月 設備加工與制造
2012年5月—2016年8月 土建工程施工
2014年10月—2017年9月 設備安裝與測試
2017年8月 質子打靶成功獲得第一束中子
2017年11月 首輪加速器和靶站譜儀的聯合調試功率達到10kw
2018年3月 工程達到全部驗收指標，通過工藝鑒定和驗收
2018年4月第一篇用戶實驗科學成果文章在《nano energy》雜志發表
2018年4月 通過設備專業組驗收
2018年5月 通過財務、建安和檔案專業組驗收
2018年8月 通過國家驗收
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