新快报讯 11月16日，我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪（以下简称“高能非弹谱仪”）验收会暨交接仪式在中国散裂中子源举行。历经八年合作攻关，从概念蓝图变为科学现实，这台致力于观测物质微观世界的结构与动力学性质的大国重器来之不易。

可获取散射中子的能量变化

高能非弹谱仪的到来，填补了我国百毫电子伏以上非弹性中子散射的空白。非弹性中子散射谱仪既可获得散射中子的空间分布信息，也可获取散射中子的能量变化，可以在动量与能量空间测量物质微观结构的动力学行为。

高能非弹谱仪利用费米斩波器和带宽斩波器协同工作，可实现多波长模式和单波长模式的快速切换。高能非弹谱仪的入射中子能量为10~1500 meV，可产出最佳能量分辨率3%动力学激发信号。此外，谱仪提供1.5~800K高低温环境和7T磁场环境，可以覆盖绝大多数的非弹性中子散射实验场景。

值得一提的是，受益于超大的探测器面积，谱仪特设有白光劳厄相机工作模式，有助于快速探测单晶材料的结构和磁结构等信息。它为高温超导物理机制、量子磁性作用机制、热电材料输运性质、电池中离子扩散机制，以及生物材料活性等前沿基础研究工作提供关键微观结构动力学信息。作为我国重要的物质动力学性质研究平台，高能非弹谱仪将为物理、化学、材料、力学和交叉学科研究提供实验条件。

微观世界的“超级相机”

高能非弹谱仪的验收不仅是一个项目的完结，更是新探索的开始。这个大国重器如同一位精密的“中子摄影师”，能够捕捉物质内部原子、磁基分布和细微的动态变换。在它的视野里，高温超导的奥秘、量子磁性的机理、新能源材料的本性将逐渐褪去神秘外衣，孕育出更多改变生活的技术创新。为了更好利用这一创新平台，谱仪建设团队目前已启动了谱仪样品多场耦合加载分析模块的研制，项目的顺利推进将使高能非弹谱仪在更多重大科学问题上发挥关键作用。

如果把常规的科学仪器比作人眼，那么高能非弹性中子散射飞行时间谱仪就是一台具备“超能力”的超级相机。它不仅能看清物质的静态结构，更具备探测物质内部原子、分子在皮秒（万亿分之一秒）时间尺度动态过程的能力，记录分子如何振动、如何旋转、如何传递能量的每一个瞬间。

这台谱仪的独特之处在于，它利用了中子不带电、穿透力强的特性，能够“深入虎穴”，直接探测到物质内部的微观运动。当中子与物质中的原子核发生“非弹性碰撞”时，中子会改变速度与方向，通过这些变化，科学家就能反推出物质内部的动态信息。

采写：新快报记者陈慕媛 通讯员谢涛 李建平