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(資料圖片)

11月16日，我國首臺高能直接幾何非彈性中子散射飛行時間譜儀（以下簡稱“高能非彈譜儀”），在中國散裂中子源完成驗收并交付使用。作為重要的物質動力學性質研究平臺，高能非彈譜儀將為物理、化學、材料、力學和交叉學科研究提供實驗條件。

如果把常規的科學儀器比作人眼，那么高能非彈譜儀就是一臺具備超能力的“超級相機”。它不僅能看清物質的靜態結構，更具備探測物質內部原子、分子在皮秒（萬億分之一秒）時間尺度動態過程的能力，記錄下原子、分子如何振動、如何旋轉、如何傳遞能量的每一個瞬間。

這臺譜儀的獨特之處在于，它利用了中子不帶電、穿透力強的特性，能夠直接探測到物質內部的微觀運動。當中子與物質中的原子核發生“非彈性碰撞”時，中子會改變速度與方向，通過這些變化，科學家就能反推出物質內部的動態信息。

高能非彈譜儀填補了我國百毫電子伏以上非彈性中子散射的空白。它既可獲得散射中子的空間分布信息，也可獲取散射中子的能量變化，能在動量與能量空間測量物質微觀結構的動力學行為；同時，利用費米斬波器和帶寬斬波器協同工作，可實現多波長模式和單波長模式的快速切換。

另外，受益于超大的探測器面積，該譜儀特設有白光勞厄相機工作模式，有助于快速探測單晶材料的結構和磁結構等信息。它將為高溫超導物理機制、量子磁性作用機制、熱電材料輸運性質、電池中離子擴散機制以及生物材料活性等前沿基礎研究工作，提供關鍵微觀結構動力學信息。