據東莞發布消息,位於東莞的中國散裂中子源將啟動建設中國首個繆子源實驗站,目前已經完成初步設計,預計5年9個月內完成建設。這也是世界上第五個繆子源,未來,許多關於繆子的實驗在國內就能完成。
繆子是粒子物理標準模型中基本粒子中的一種。繆子易產生且性質獨特,高性能的繆子源是國際上綜合性科學研究的重要實驗平台。11月4日-6日在東莞舉辦的中國散裂中子源繆子源實驗站第一屆繆子應用研討會上,來自全球的知名專家對此充滿期待。
宇宙中的繆子產生過程
我國過去因為缺少繆子源所依賴的高功率質子加速器,沒有條件建設繆子源,利用繆子束作為實驗平台或探針的很多研究工作無法在國內開展。隨著中國散裂中子源二期工程進入籌建階段,繆子源實驗站被明確納入建設內容。其建成後,將為我國提供一種新的粒子源研究平台,在凝聚態物理、磁性材料、新能源材料、超導材料等領域發揮重要作用,助力大灣區綜合性國家科學中心建設。
中國散裂中子源
“在應用方麵,繆子能與中子互補,在新能源電池研發、文物考古等方麵具備明顯的優勢。”中國科學院高能物理研究所特聘青年研究員鮑煜介紹,如從月球取回來的樣品,繆子可以在不破壞結構土壤樣品的情況下探測到碳、氧等重要生命元素;對於新能源電池則能微觀顯示充放電的過程;具有極強穿透能力的繆子還可以實現大型目標物的無接觸、深穿透和無損成像。
中國科學院高能物理研究所副研究員李強說,繆子對磁性材料非常敏感,在材料科學方麵,繆子可以用來研究樣品在介觀尺度(介於宏觀和微觀之間的尺度)的磁性質和電子性質,在磁性材料和超導方麵有廣泛的應用前景。
作為中國散裂中子源中子散射平台的重要補充,該實驗站建成後,將開展物質磁性和動力學研究,繆子原子X射線元素分析和成像、繆束成像、繆束輻照效應等研究也能很快地開展。鮑煜說,繆子源裝置將發展更多技術,建設成高水平科研平台,並為多學科應用提供強有力的研究手段。
中國散裂中子源繆子源實驗站第一屆繆子應用研討會現場
中國散裂中子源位於東莞鬆山湖科學城,是粵港澳大灣區首個國家重大科技基礎設施,也是我國首台、世界第四台脈衝式散裂中子源,被譽為研究物質微觀結構的“超級顯微鏡”。2018年建成投用以來,中國散裂中子源已完成10輪運行,注冊用戶超5000人,完成課題1000餘項,在材料科學、生命科學、新能源等領域取得了多項重要成果。
目前,中國散裂中子源二期工程可行性研究報告已經獲得國家發展改革委批複。項目建成後,裝置綜合性能將達到國際先進水平,對高水平科技自立自強作出更多貢獻。