中国青年报客户端讯（中青报·中青网记者 王烨捷）继我国首台冷中子高分辨工程应力谱仪“河图”于2022年初通过验收并正式运行后，上海交通大学近日宣布第二台同样由交大自主设计研制的超长多模式中子小角散射谱仪“洛书”（简称“洛书”谱仪）已于2024年10月28日顺利通过技术验收。
新一代中子谱仪“洛书”其量程、瞬时量程、谱仪全长等关键指标均直指世界第一。这一重大科研项目的推进，将大力推动中子技术在航天航空、核电能源、化学化工、生物医学、高铁船舶以及基础研究领域的应用，助力突破工程技术瓶颈，探索前沿科学疆界。
该项目由上海交通大学巴黎卓越工程师学院、材料科学与工程学院双聘教授、中子科学与技术全国重点实验室副主任钟圣怡担任首席科学家与建设负责人。
在现代社会，无论是人类的健康检查还是高科技装备的安全保障，都离不开先进的检测技术。当人类面临生病、受伤或需要体检时，医院里的X光片为患者提供了透视人体组织、诊断潜在疾病的独特视角。然而，当飞机、高铁等承载着无数生命安全的工程部件受损或需进行精密检测时，X射线却显得力不从心，因为它无法穿透厚重的金属。此时，一种名为“中子”的特殊粒子，成为了工程部件的“专属医生”。
回顾历史，在世界范围内，高铁轮毂破裂出轨、客机发动机叶片与机身蒙皮的断裂脱落，这些严重事故给人类带来了惨痛的教训。科学家们在事后利用中子散射技术，对这些破损的工程部件进行了深入诊断，揭示了问题的根源，并对加工制造流程进行了改进，从而有效避免了类似安全事故的再次发生。
中子散射技术之所以能够成为工程安全的守护者，得益于中子本身的独特属性。相比X射线，中子拥有更强的穿透力（X射线的千倍以上），能够轻松穿越航空发动机、核反应堆构件、高速列车轮毂等关键工程部件，深入探测内部细微缺陷，确保这些关键组件在使用过程中的可靠性。此外，中子还能识别不同的同位素和磁结构信息，这使得它能够在静态结构和动力学研究中发挥双重作用。对于新型能源材料、高性能结构材料、生物材料等先进材料，中子散射技术能够对其微观结构进行精确的分析与研究，为材料科学的进步提供有力支持。
尤其值得一提的是，中子对氢原子具有独特的敏感性。在氢动力汽车领域，中子散射技术可以帮助科学家精确定位氢气在金属中的位置和释放条件，从而提高氢动力汽车的效率和安全性。同时，在生物制药领域，中子散射技术更是展现出了其非凡的能力，它能够清晰展示蛋白质的内部结构，揭示生命的奥秘。
河图与洛书的命名来自于我国传统文化。2019年，在上海交通大学“双一流”建设项目的支持下，上海交大对接国家重大工程亟需与前沿科研发展需求，建设国际顶尖的中子科学平台。中子平台依托中国绵阳研究堆，建设了两台先进中子科学谱仪“河图”和“洛书”。
最新建成的“洛书”谱仪，以其超过46米的长度，成为全球中子小角散射领域的巨无霸。它的超长准直器与探测系统，使其能够覆盖从微米到亚纳米量级的测量范围，这一范围相当于普通人头发丝直径的百分之一到十万分之一。“洛书”谱仪还全球首创了三探测器系统，能够在同一时间探测到纳米至微米级结构的变化，这对于理解物质微观演化规律、开发新型高性能材料具有重大意义。
随着“河图”与“洛书”两台中子谱仪的成功建设和启用，中子科学正逐渐成为上海交大的一张闪亮名片。
中子谱仪的建造只是万里长征的第一步。围绕先进中子测试的关键技术，通过中子谱仪的高效利用，科学家们将继续展开全面攻关，孵化原始创新、高水平成果，打破学科壁垒，推动中子技术在各领域的发展与应用，为解决国家工程难题、探索前沿科学提供坚实的技术支持。
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