為中國攻克大量難題的超級顯微鏡究竟有多厲害

中子衍射譜儀的出束，意味著中國已經(jīng)建成了頂尖的大型中子散射多學(xué)科研究平臺，這個國家大科學(xué)裝置攻克中國大量難題，剛一出現(xiàn)就開始被用在研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，被稱為“超級顯微鏡”，那么這臺超級顯微鏡究竟有多厲害呢，到目前為止，是中國多學(xué)科，在國際上都取得了卓越的成績，幫助中國在研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)方面，提供了重要的技術(shù)條件，在探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)時(shí)利用的是新“探針”。

穿透性強(qiáng)且不會破壞物質(zhì)

這臺“超級顯微鏡”利用新“探針”探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)，相對比原來的x射線探索也是更先進(jìn)的技術(shù)條件，X射線會與原子外圍電子發(fā)生相互作用，會破壞物質(zhì)本身，而中子不帶電，并且具有很強(qiáng)的穿透性，能與物質(zhì)的原子核直接進(jìn)行相互作用，不會破壞物質(zhì)，在探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)方面，中子有著極大的優(yōu)勢。

中子的原理靠的是散裂反應(yīng)，利用這種反應(yīng)可以制造和控制中子，在探索時(shí)離子鹽中會產(chǎn)生離子，質(zhì)子加速器會產(chǎn)生高能質(zhì)子束，對原子中的原子核展開轟擊，每次轟擊都能出將近30個快中子，通過這種散裂反應(yīng)就能形成用來探索的中子束。

利用散裂反應(yīng)形成的中子通量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)反應(yīng)堆中子源一個量級，還具有很大的可調(diào)空間，這在微觀結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)效果方面有著重大的意義，這個超級顯微鏡，目前使用的數(shù)流功率是100千瓦，占地面積達(dá)到了7萬平方米，在第2期的建設(shè)過程中，會將束流功率提升到500千瓦，能超越全球其他的散裂中子源，目前這套系統(tǒng)一共預(yù)留了20個孔道，這些孔道均用來試驗(yàn)。