中国散裂中子源参观学习总结-彭昊
发布时间：2021-08-16
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中国散裂中子源参观学习总结-彭昊
2021年4月7日早上7点，我跟随汪老师乘坐开向虎门的高铁，准备前往位于广东省东莞市的中国散裂中子源研究中心，去探望在此工作的魏少红师兄，讨论一下他的博士开题思路并赴散裂进行交流学习。
7号中午，我们在虎门高铁站等到了前来接应我们的魏师兄。饭后，魏师兄带我们参观了鸦片战争博物馆与威远炮台。林则徐虎门销烟的故事相信大家都是耳熟能详，威远炮台则是鸦片战争时期虎门炮台中规模最大、配炮最多的一座指挥台，民族英雄关天培就在这座炮台中坐镇指挥广东水师英勇抵抗英国侵略军的进攻。
图1 威远炮台
8号上午，我们前往散裂中子源进行交流学习，魏师兄对着沙盘模型（图2）向我们大致介绍了散裂中子源的工作原理。首先，通过离子源产生负氢离子，利用一系列直线加速器将负氢离子加速到80MeV的能量。然后，将加速后的负氢离子剥离为质子后注入到一台快循环同步加速器中。将质子束加速到1.6GeV的能量后，引出并打向钨靶，在靶上发生散裂反应产生中子，通过慢化器、中子导管等引向中子谱仪，从而供研究者们开展实验。中子散射在物理、生命科学、材料科学与技术、化学化工、资源环境、新能源等诸多领域具有广泛的应用前景。在材料领域中，利用中子的高穿透能力可实现工件的非表层深度CT扫描，获取工件的内部结构，分辨率可达毫米量级，为材料加工工艺提供指导；中子衍射还能为材料提供相较XRD更为直接和准确的物相鉴定。
图2 中国中子散裂源布局
10点30分，我们前往参观了通用粉末衍射仪（GPPD）的测试现场（图3），该仪器主要用于测定物质的晶体结构与磁结构，在储能材料、磁性材料及金属材料的研究领域都具有广泛的应用前景。简单来说，就是一台高级XRD，这不禁吸引了我们的注意，只是在与实验室老师的交流中得知Ti、Zr元素与其他元素具有相反的信号波动，含Ti、Zr元素的材料都不太测得准。
图3 通用粉末衍射仪控制室
11点30分，我们前往参观了那台深度CT扫描仪（图4），这台仪器可以获取成品工件全方位多层面的结构信息，对于我们课题组正在做3D打印结构仿生的几兄弟应该挺有帮助的。
图
4 深度CT扫描仪
下午，我们参观了真空镀膜车间。质子要想在加速器中达到接近光速，加速器中的真空度越高越好，使用物理抽真空的方式所能达到的真空度是有限的，在加速器的腔体内壁上镀上一层特殊的薄膜，加热后薄膜吸气能在物理抽真空的基础上将真空度再提高3个数量级。该薄膜的成分正是我所研究的TiZrV中熵合金。
之后，汪老师应邀在会议室作关于NiCrFe系高熵合金及我们课题组的几个主要研究方向的报告。主要涵盖了NiCrFe系高熵合金的制备加工及力学行为方面的研究，简要介绍了TiZrV系合金的力学性能、组织形貌、成分及相组成等基本信息。
此次赴散裂中子源交流学习，我见到了许多尖端科研仪器，大大开拓了视野。同时，也看到了我自己课题研究材料的实际应用，收获颇丰。
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