散裂中子源
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研究平台
应用前景
2018/6/2
白Baidu Nhomakorabea中子源
工程概况
CSNS反角白光中子实验终端布局
白光中子源
研究平台
应用前景
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2018/6/2
研究平台
工程概况
白光中子源
研究平台
应用前景
8
应用前景
工程概况 工程方面：中子散射引发的技术改进，有助于预防机翼断裂、管道严重腐蚀等。如果工程师们想知道某个部件何时可能
发生损坏，以及能否使用不同的材料和加工工艺生产出一种寿命更长的部件，将中子散射结果与计算机模拟相结合，就 能找到这些问题的答案。
白光中子源
复杂流体方面：利用散裂中子源的高亮度中子束能够加速人造血液的开发；散裂中子源提供的信息还有助于生产用于食
品加工和化妆品的胶囊；有助于控制微观流体的流动以提高润滑剂的性能；有助于合成添加剂，促进或阻止混合，以控 制某些加工工艺；散裂中子源还可帮助研究人员了解弹性材料的结构（例如橡皮筋）与弹性的关系散裂中子源有助于揭 示不同分子结构对材料复杂行为的贡献，使我们深入了解如何生产出最有效的胶和涂料。 科学家酶活性区域的位置，以及某种潜在药物黏附到该区域以阻止酶不良活动的可能性。
应用前景
磁学超导方面：研究人员曾致力于开发出体积小、重量轻而磁力更强的永久磁铁。中子散射实验有助于确定高性能磁性
材料的原子结构。这些为工业界选择磁铁的最佳材料和加工工艺指引了方向。由于开展了这样的研究，我们得以利用永 久磁铁制造出很小的马达，在汽车内自动调节座椅，打开窗户。紧凑型重量轻的磁铁还可提高车辆燃料的燃烧效率
质子束流打钨靶，产生高通量、短脉冲中子。
在靶站的周围建造许多台谱仪，测量中子脉冲打在 样品上产生的讯号，从而获得样品物质结构的信息。 中国散裂中子源第一期设计束流功率为100kW，脉冲重复频率为25Hz，它主要由一台80MeV负氢直线加速器 （包括负氢离子源、射频四极加速器、漂移管直线加速器和两条束流传输线）、一台1.6GeV快循环质子同步加速 器及其前后两条束流输运线、一个靶站和三台中子谱仪组成。 中子对轻的原子核敏感，应用广泛。这种研究手段与对核外电子敏感的同步辐射相互补充，成为科学研究和 高技术发展关键的大型科学平台。
散裂中子源
China Spallation Neutron Source
禹楼飞 原子与分子物理
目 录
Contents
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工程概况 白光中子源
研究平台
应用前景
工程概况
工程概况
白光中子源 研究平台 应用前景
设计束流功率：一期100 kW, 升级工程500 kW。 项目投资：18.7亿元（国家）+地方配套。 2017年出束-联合调试，2018 年5月投入运行。 强流质子加速器，产生流强高、脉冲短的质子束流， 质子的能量为16亿电子伏特。
化学方面：科学家们试图利用中子来研究骨骼在发育过程中是怎样钙化的，骨质疏松时骨骼又发生了怎样的变化，以及
医生建议的治疗计划是否可行。中子散射技术还可以帮助人们了解某种牙膏新品中的化学添加剂是否真的有助于洁齿。
9
谢谢观看
参考资料
CSNS和反角白光中子源 高能所 唐靖宇 散裂中子源官网
恳请各位老师批评指正！
研究平台
医药生物方面：散裂中子源有助于研究酶的活性。将某块培养基掺入氘原子，利用中子散射技术，散裂中子源能够告诉 结晶材料方面：散裂中子源每隔几分钟（甚至几秒钟）就可以提供一个完整的中子衍射图，使得研究人员能够对发生在
蓄电池中的许多过程进行时间跟踪研究。科学家们可以在分子水平追踪物质的行为，比如蓄电池或燃料电池中的快速离 子导体发生了怎样的变化；石油和化学工业中的催化剂来说，温度变化对催化剂的影响是怎样的；旋转涡轮叶片升温和 变形时，其晶体结构有怎样的变化；水泥吸水时，其微粒发生了怎样的变化；以及压力升高时，置于研究地质用的多砧 压具里的土层材料又有怎样的变化。
白光中子源
质子束能量和强度
脉冲重复频率 中子注量率 时间分辨率 (1eV - 30 MeV) 不同能区中子分支比
1.6 GeV and 1.6×1013 (p/pulse)
25 Hz 3.7×105 n/cm2/pulse (80 m ) 7.9×105 n/cm2/pulse (55 m ) 0.2% ~ 0.9% 0.53 (1eV - 1 MeV) 0.40 (1MeV – 20 MeV) 0.05 (20 MeV – 200 MeV)
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2018/6/2
一期建设内容包括3台中子散射谱仪（设计为19+1台）
建设了反角白光中子源隧道、中子束线和公用设施
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工程概况
工程概况
白光中子源 研究平台 应用前景
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2018/6/2
工程概况
工程概况
白光中子源 研究平台 应用前景
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2018/6/2
白光中子源
工程概况
中子能区
0.1 eV – 200 MeV
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工程概况 工程方面：中子散射引发的技术改进，有助于预防机翼断裂、管道严重腐蚀等。如果工程师们想知道某个部件何时可能
发生损坏，以及能否使用不同的材料和加工工艺生产出一种寿命更长的部件，将中子散射结果与计算机模拟相结合，就 能找到这些问题的答案。
白光中子源
复杂流体方面：利用散裂中子源的高亮度中子束能够加速人造血液的开发；散裂中子源提供的信息还有助于生产用于食
品加工和化妆品的胶囊；有助于控制微观流体的流动以提高润滑剂的性能；有助于合成添加剂，促进或阻止混合，以控 制某些加工工艺；散裂中子源还可帮助研究人员了解弹性材料的结构（例如橡皮筋）与弹性的关系散裂中子源有助于揭 示不同分子结构对材料复杂行为的贡献，使我们深入了解如何生产出最有效的胶和涂料。 科学家酶活性区域的位置，以及某种潜在药物黏附到该区域以阻止酶不良活动的可能性。
应用前景
磁学超导方面：研究人员曾致力于开发出体积小、重量轻而磁力更强的永久磁铁。中子散射实验有助于确定高性能磁性
材料的原子结构。这些为工业界选择磁铁的最佳材料和加工工艺指引了方向。由于开展了这样的研究，我们得以利用永 久磁铁制造出很小的马达，在汽车内自动调节座椅，打开窗户。紧凑型重量轻的磁铁还可提高车辆燃料的燃烧效率
质子束流打钨靶，产生高通量、短脉冲中子。
在靶站的周围建造许多台谱仪，测量中子脉冲打在 样品上产生的讯号，从而获得样品物质结构的信息。 中国散裂中子源第一期设计束流功率为100kW，脉冲重复频率为25Hz，它主要由一台80MeV负氢直线加速器 （包括负氢离子源、射频四极加速器、漂移管直线加速器和两条束流传输线）、一台1.6GeV快循环质子同步加速 器及其前后两条束流输运线、一个靶站和三台中子谱仪组成。 中子对轻的原子核敏感，应用广泛。这种研究手段与对核外电子敏感的同步辐射相互补充，成为科学研究和 高技术发展关键的大型科学平台。
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设计束流功率：一期100 kW, 升级工程500 kW。 项目投资：18.7亿元（国家）+地方配套。 2017年出束-联合调试，2018 年5月投入运行。 强流质子加速器，产生流强高、脉冲短的质子束流， 质子的能量为16亿电子伏特。
化学方面：科学家们试图利用中子来研究骨骼在发育过程中是怎样钙化的，骨质疏松时骨骼又发生了怎样的变化，以及
医生建议的治疗计划是否可行。中子散射技术还可以帮助人们了解某种牙膏新品中的化学添加剂是否真的有助于洁齿。
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恳请各位老师批评指正！
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医药生物方面：散裂中子源有助于研究酶的活性。将某块培养基掺入氘原子，利用中子散射技术，散裂中子源能够告诉 结晶材料方面：散裂中子源每隔几分钟（甚至几秒钟）就可以提供一个完整的中子衍射图，使得研究人员能够对发生在
蓄电池中的许多过程进行时间跟踪研究。科学家们可以在分子水平追踪物质的行为，比如蓄电池或燃料电池中的快速离 子导体发生了怎样的变化；石油和化学工业中的催化剂来说，温度变化对催化剂的影响是怎样的；旋转涡轮叶片升温和 变形时，其晶体结构有怎样的变化；水泥吸水时，其微粒发生了怎样的变化；以及压力升高时，置于研究地质用的多砧 压具里的土层材料又有怎样的变化。
白光中子源
质子束能量和强度
脉冲重复频率 中子注量率 时间分辨率 (1eV - 30 MeV) 不同能区中子分支比
1.6 GeV and 1.6×1013 (p/pulse)
25 Hz 3.7×105 n/cm2/pulse (80 m ) 7.9×105 n/cm2/pulse (55 m ) 0.2% ~ 0.9% 0.53 (1eV - 1 MeV) 0.40 (1MeV – 20 MeV) 0.05 (20 MeV – 200 MeV)
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2018/6/2
一期建设内容包括3台中子散射谱仪（设计为19+1台）
建设了反角白光中子源隧道、中子束线和公用设施
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白光中子源
工程概况
中子能区
0.1 eV – 200 MeV