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中国人民大学中子谱仪获科学亮点平台 Scilight 推荐
时间 | 2025年08月07日 来源 | 理工学科建设处 {{num}}

近日,中国人民大学物理学院团队在国际知名科学仪器期刊Review of Scientific Instruments发文介绍“博雅“谱仪的创新工作,被推荐为7月精选文章,并被美国物理联合会(AIP)旗下的科学亮点平台Scilight宣传报道。

中子散射是观测物质微观结构和动力学特征的重要实验手段,被广泛应用于物理、化学、生物、工程等领域。然而,由于中子束流有限,谱仪相对稀缺,难以满足当今科学家与日俱增的需求。我国由于起步较晚,更是长期缺乏高水平的中子散射谱仪。发展先进谱仪,提高探测效率成为当今中子散射发展的一个重要主题。

在国家自然科学基金委“冷中子非弹性谱仪的研制”项目的资助下,中国人民大学物理学院从2012年开始,依托中国原子能科学研究院的中国先进研究堆的中子源,成功研制并建设完成“行知”冷中子三轴极化谱仪和“博雅”冷中子广谱谱仪。

其中,“博雅“谱仪原创设计了“双排罗兰聚焦”分析器阵列,这一设计同时优化了束流强度和能量分辨率,并且更好地覆盖了探测路径上的中子束流,把广谱中子谱仪的探测效率提高了一倍。通过排列在水平方向的34个角度通道和垂直方向上的5个能量通道,谱仪的整体探测效率比获得诺贝尔奖的传统三轴谱仪提高2个量级。经过工程安装和调试,实验表明谱仪成功实现了设计中的性能指标,并在磁性材料低能激发的实际探测中表现出了优异的性能。

图. 左边展现了“博雅”谱仪分析探测模块的设计;右边展现了“博雅”谱仪上MnWO4自旋波激发的实验数据。

该工作以Design and construction of the multiplexing cold neutron spectrometer BOYA with double-column Rowland focusing analyzers为题,发表在国际知名科学仪器期刊Review of Scientific Instruments,并被编辑推荐为精选文章(Feature Article),以Spectrometer design amps up performance of neutron scattering measurements为题,在美国物理联合会(AIP)旗下的科学亮点平台Scilight宣传报道。Scilight专门用于展示 AIP 出版期刊中最具影响力和创新性的研究成果的简明摘要,通过通俗易懂的语言,让非专业读者或跨学科研究者也能快速了解最新的物理及相关领域的重要进展。

该工作受到国家自然科学基金委大科学装置项目“冷中子非弹性谱仪的研制”的支持。该项目是高等学校有史以来所获单项项目资助额度最高的科研项目,项目的获得体现了国家自然科学基金委、财政部、教育部对中国人民大学理工科建设的肯定和支持。谱仪的成功建成获得了领导和专家的帮助,人民大学各部门的全力配合,原子能科学研究院和绵阳工程物理研究院的多方支持。建设完成后,经过2019年2月25日和2019年4月29日两次专家组技术测试鉴定,两台谱仪的技术指标均已达到项目计划书所列指标,综合指标达到国际先进水平。建成至今,成为了国内重要的中子散射科学平台,为中科院物理所、复旦大学、南京大学、北京师范大学、华中科技大学、南方科技大学等单位用户提供了重要科研支撑,已在Nature CommunicationsPhysical Review LettersJournal of the American Chemical Society等国际顶级期刊发表科研论文20余篇。

编辑 : 张凯怡

责任编辑 : 董涵琪


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