点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【大国重器零距离】“超级显微镜”如何探索微观世界?
首页> 光明科普云> 视频 > 正文

【大国重器零距离】“超级显微镜”如何探索微观世界?

来源:光明网2024-05-07 16:57

  在广东省东莞松山湖,一项国之重器正在静静地探索着微观世界的奥秘。它就是中国散裂中子源(CSNS),被誉为“超级显微镜”的科学装置,这台脉冲型散裂中子源是中国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源。

【大国重器零距离】“超级显微镜”如何探索微观世界?

  中国散裂中子源占地400亩,规模庞大,相当于40个足球场的大小。这个科学巨兽由一台强流负氢离子直线加速器、一台快循环质子同步加速器、一个靶站以及20台中子谱仪等先进设施构成,它们共同协作,为科学家们提供了前所未有的研究能力。

【大国重器零距离】“超级显微镜”如何探索微观世界?

  在这里,质子被加速器推动到接近光速,然后像子弹一样轰击重金属靶。在这个过程中,金属靶的原子核会被撞击出质子和中子。科学家们随后通过特殊装置“收集”这些中子,以此开展各种实验,深入探索物质的内部结构。

【大国重器零距离】“超级显微镜”如何探索微观世界?

  与传统光学显微镜只能观察物质表面不同,中子源可以穿透物质内部,用中子作为“光线”去探测物体内部原子分子的结构分布和运动状态。因此,它被誉为“超级显微镜”,原则上可以探测任何我们看不见的物质。

  自一期工程完成以来,中国散裂中子源已完成11轮开放运行,每年运行时间超过5000小时,其开放时长和运行效率均处于国际同类装置的领先水平。这台“超级显微镜”不仅在材料基础研究上发挥着重要作用,还在大部件的无损检测等领域进行了重要研究,为国内的很多重大战略需求提供了重要支持。

【大国重器零距离】“超级显微镜”如何探索微观世界?

  例如,在高铁车轮的无损检测中,中子源技术展现了其独特的优势。高铁车轮在高速运行过程中,对车轮内部的形应变要求极高。长期运行过程中,应变的积累可能会对车轮的使用寿命和安全性造成严重影响。然而,传统手段无法探测车轮内部的微观结构和机理。而利用中子源技术,科学家们可以对正在服役的高铁车轮内部的微观结构进行详细检测,从而为提升国产高铁车轮的寿命和性能提供重要的第一手数据。

  目前,中国散裂中子源的二期工程正在紧锣密鼓地建设中。未来,随着更多中子谱仪的投入使用,这台“超级显微镜”将在更多领域发挥其强大的探测能力,为科学家们揭示更多微观世界的神秘面纱。

监制:战钊

策划|撰稿:宋雅娟

记者|拍摄:张梦凡

制作:亢北望(实习)

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第八届中俄博览会文艺演出架起中俄“文化桥”。

  • 中国海军第45批护航编队完成任务返回青岛。

独家策划

推荐阅读
金塘海底隧道是甬舟铁路全线控制性工程,位于宁波与舟山之间金塘水道下方,全长16.18公里,其中盾构段长11.21公里。
2024-05-17 10:14
据估算,每辆新能源汽车每年减碳约1.66吨,中国2023年出口120万辆新能源车,每年可减碳约200万吨。
2024-05-17 10:10
5月15日,由载人航天工程投资建设、我国首个液体火箭发动机垂直高空模拟试验台考台点火试验成功,试验台发动机具备在千帕级以下真空工作环境中持续千秒的高空模拟试验能力
2024-05-17 10:08
4月29日11时08分,随着世界最大直径高铁盾构机“领航号”刀盘缓缓转动,南通的崇太长江隧道正式进入盾构掘进阶段,这条深潜地底的机械巨龙,将在长江水下掘进11.325千米,崇明岛不通高铁的历史即将终结。
2024-05-17 10:07
立足“三地一区”的战略定位,安徽正在将承东启西、连南接北的区位优势,转化为通江达海、左右逢源的发展优势。
2024-05-17 10:03
在建设现代装备制造及高技术产业基地方面,江西将立足自身特色,发挥比较优势,不断推动制造业的高端化、绿色化、智能化发展。
2024-05-17 10:01
伴随螺旋桨的轰鸣,一辆“空中的士”——旅航者X2正展翅翱翔。看完飞行表演,步入小鹏汇天展示厅,大家对这辆“会飞的汽车”充满好奇。
2024-05-16 10:29
近日,国家卫健委发布了2023年全国健康素养监测结果。结果显示,2023年我国居民健康素养水平达到29.70%,比2022年提高1.92个百分点,继续呈现稳步提升态势。
2024-05-16 10:26
这对宇宙线粒子的传播、星系气体的动力学和宇宙磁场演化等研究领域提供了至关重要的观测结果
2024-05-16 09:36
近日,前往月球探索的中国嫦娥六号探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行。
2024-05-16 09:08
《自然》杂志审稿人对此给予高度评价,认为“他们的成果开启了量子互联网研究的新篇章”,“为未来大规模量子网络铺平了道路”。
2024-05-16 09:02
日前,广东省科技厅党组成员、副厅长梁勤儒带队上线“广东民声热线”节目,拎着一篮“冻眠”荔枝上台“带货”。
2024-05-16 08:59
既然有“小时”,那么是否也有“大时”?东西方的历法计时方法有何异同?如何看待不同文明之间历法计时的交流与发展?
2024-05-15 17:04
微生物合成天然产物时,大量合成基因仍处于沉默状态,限制了更多新天然产物的合成,这些产物被称为微生物“生命暗物质”。”罗小舟介绍,团队将持续推进菌株的开发改造工作,探索链霉菌在生产抗生素和天然产物等方面的产业应用。
2024-05-15 10:18
十四次全国助残日来临之际,中国残联14日在京召开新闻发布会,公布今年全国助残日活动的主题为“科技助残,共享美好生活”,并介绍科技助残工作进展和科技助残创新案例。
2024-05-15 10:16
为促进数字经济规范健康持续发展,市场监管总局近日发布《网络反不正当竞争暂行规定》,将自2024年9月1日起施行。在着力规范竞争方面,《规定》顺应我国数字经济发展新特点、新趋势、新要求,完善各类网络不正当竞争行为认定标准及规制要求。
2024-05-15 10:15
研究团队经过大量研究论证过程,为仿萤火虫通信无人机装备了多项先进智能算法及技术,充分确保了无人机集群的智能化和稳定性。”团队负责人介绍,未来,团队将继续在仿萤火虫通信无人机通信距离、速率、稳定性和环境适应性等方面进行深入研究。
2024-05-15 10:14
近日,合肥市城市生命线工程安全监测中心预警了一起因施工作业导致的供水泄漏三级风险事件:在人流量较大的蜀山区金寨路与南二环交口附近,管道长期暗漏,很可能导致路面塌陷。
2024-05-15 10:13
据近期《自然·通讯》杂志报道,美国俄亥俄州立大学的研究人员使用机器学习工具创建了一个表现出混沌行为的电子电路的数字孪生模型。结果表明,新方法与线性方法相比,实现了更高的准确度,且比以前基于机器学习的控制器的计算复杂性显著降低。
2024-05-14 10:36
中国科学院高能物理研究所物理学家、HEPS工程副总指挥李煜辉表示,HEPS不是在现有设施的基础上建造,而是从头开始建造。
2024-05-15 10:17
加载更多