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中国散裂中子源完成首轮开放运行

文章来源:高能物理研究所   发布时间:2019-02-03  【字号:     】  

  中国散裂中子源(CSNS)在通过国家验收后,于2018年9月正式对用户开放,开始首轮运行(2018年9月25日-2019年2月2日)。目前装置运行稳定可靠高效,国内外各领域的用户积极开展实验工作,已完成首轮开放运行任务。

  2018年9月25日,加速器顺利完成首次暑期检修并按计划启动开机,束流功率于9月29日晚恢复到暑期检修前的20kW,并开始稳定供束,至2018年11月底,已完成2018年计划的供束机时任务。2018年12月开始,进行了部分关键设备改进和束流功率提升调束工作,至12月31日,加速器束流单脉冲等效功率达到50kW,具备了50kW运行的能力。2019年1月1日开始恢复供束并稳步提升束流功率。1月4日,束流功率提升至32kW;1月16日,束流功率提升至42kW;1月29日,束流功率提升至50kW以上。本轮运行加速器累计供束1843小时,供束效率91%。

  靶站在首轮开放运行期间高效、安全、稳定运行,在到靶质子束流功率逐步提升的过程中,靶站各系统运行工况保持安全可靠,持续稳定输出性能优良的中子束流,中子供束效率优于99.7%。首期三台谱仪充分利用束流机时,开展用户课题研究。同时,根据用户需求,完成了既定谱仪的机器研究和系统优化任务,主要包括:多丝正比室调试、极化中子反射测试、低温样品环境刻度、精细准直安装等。各谱仪在运行稳定性、精细结构分辨率、小样品的探测能力以及背底抑制等方面均得到提升,拓展了应用领域。

  首轮开放运行用户申请踊跃,共收到用户课题申请62项,覆盖能源、磁性、合金、高分子、纳米、生物材料等研究领域。经过专家评审,共32项用户课题(含5项国外用户课题)获批实验机时(通过率52%)。下一轮运行开放计划从2019年2月12日至6月30日,目前已收到用户课题申请76项(含港澳地区6项、国外2项),正在进行专家评审。为了促进用户更好地开展中子散射研究,CSNS还举办了“中子科学与技术在电池领域中的应用前沿研讨会”、“可燃冰研发中的中子科学技术应用研讨会”、“散裂中子源在催化、能源、材料及相关过程的应用前沿研讨会”等专题会议。

  首轮开放运行期间,三台谱仪共完成了40项用户课题(含8项快速申请课题),并取得重要成果,用户来自国内外的三十余所高等院校和科研院所。其中,通用粉末衍射仪完成20项用户课题,包括新型储氢材料、锂离子电池、新型超导材料、还原缺陷氧化物催化剂、高强钢及疲劳样品等,重点解决新能源、新材料和工程材料等的微观机理,以及关键技术应用的难点。多功能反射仪完成了7项用户课题,覆盖太阳能电池薄膜、自旋电子学、稀磁半导体、材料辐照效应、软物质等领域,为研究薄膜材料的结构和磁性提供了强有力的支持。小角散射仪完成了13项用户课题,包括ODS钢、高强高韧钢、高强铝合金、Ni基高温合金、磁致伸缩合金、高性能金属玻璃等,为研究高性能材料中纳米尺度结构演化提供了直接表征。

  基于CSNS的反角白光中子实验装置全面开展了用户实验,已经取得的重要实验成果包括:Li-6和B-10的宽能区中子诱发带电粒子出射双微分截面测量、Tm-169和Fe-57的共振区中子俘获截面测量、U-236的裂变截面测量,以及200多个芯片的高能中子单粒子效应研究,实验涉及不同研究领域,包括核数据测量、探测器标定、中子辐射效应、中子照相等,2018年共有7个单位的用户开展了20个实验,2019年上半年计划安排21个用户实验。




(责任编辑:程博)

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