國之重器“擴容升級”！中國首個繆子源將在東莞啓建

據微信公眾號“東莞發佈”6日消息，位於東莞的中國散裂中子源將啓動建設中國首個繆子源實驗站，目前已經完成初步設計，預計5年9個月內完成建設。這也是世界上第五個繆子源，未來，許多關於繆子的實驗在國內就能完成。

我國首個繆子源在東莞開建

對全球的繆子研究具有重要意義

國家重大科技基礎設施——中國散裂中子源二期工程包含着一種新的粒子源研究平台，這引起了國內外科學家們熱議。

11月4日至6日，我國首個繆子源——中國散裂中子源繆子源實驗站（MELODY）第一屆繆子應用研討會在東莞召開，來自全球的知名專家進行深入研討。

英國散裂中子源、瑞士保羅謝爾研究所、日本質子加速器研究中心、加拿大加速器中心、日本大阪大學、香港大學、中國科學院物理研究所、中國科學院近代物理研究所、北京大學、中國科學技術大學、上海交通大學、復旦大學等19個單位70餘位專家代表參會。

繆子是粒子物理標準模型中基本粒子中的一種。繆子易產生且性質獨特，高性能的繆子源是國際上綜合性科學研究的重要實驗平台。

宇宙中的繆子產生過程

會上，國內外專家圍繞繆子相關的粒子物理研究、繆子源裝置進展、繆子自旋轉動/弛豫/共振技術研究及多學科應用研究等專題進行了交流，還圍繞在MELODY上可開展的基礎研究、應用研究和試驗發展等展開討論，為MELODY的設計、建設、運行提供指導和建議。

“有了國家基金的支持，東莞將建起中國第一個、國際第五個繆子源裝置，這對全球的繆子研究具有重要的意義。”作為業內權威專家，日本大阪大學教授、中國科學技術大學客座教授久野良孝期待MELODY在國際繆子學科研究中作出更大的貢獻。

中國散裂中子源二期工程建成後

將在多個領域發揮重要作用

我國過去因為缺少繆子源所依賴的高功率質子加速器，沒有條件建設繆子源，利用繆子束作為實驗平台或探針的很多研究工作無法在國內開展。隨着中國散裂中子源二期工程進入籌建階段，MELODY被明確納入建設內容。

作為中國散裂中子源二期工程中的重要組成部分，MELODY建成後，將在凝聚態物理、磁性材料、新能源材料、超導材料等領域發揮重要作用。

作為中國首個繆子源，MELODY的建設將為我國提供一種新的粒子源研究平台，助力大灣區綜合性國家科學中心建設。

“在應用方面，繆子能與中子互補，在新能源電池研發、文物考古等方面具備明顯的優勢。”中國科學院高能物理研究所特聘青年研究員鮑煜介紹，如從月球取回來的樣品，繆子可以在不破壞結構土壤樣品的情況下探測到碳、氧等重要生命元素；對於新能源電池則能微觀顯示充放電的過程；具有極強穿透能力的繆子還可以實現大型目標物的無接觸、深穿透和無損成像。

中國科學院高能物理研究所副研究員李強説，繆子對磁性材料非常敏感，在材料科學方面，繆子可以用來研究樣品在介觀尺度（介於宏觀和微觀之間的尺度）的磁性質和電子性質，在磁性材料和超導方面有廣泛的應用前景。

MELODY已經完成初步設計

預計5年9個月內完成建設

今年以來，MELODY已經完成初步設計，預計5年9個月內完成建設。屆時，作為中國散裂中子源中子散射平台的重要補充，該實驗站將開展物質磁性和動力學研究，繆子原子X射線元素分析和成像、繆束成像、繆束輻照效應等研究也能很快地開展。鮑煜説，繆子源裝置將發展更多技術，建設成高水平科研平台，併為多學科應用提供強有力的研究手段。

中國散裂中子源位於東莞松山湖科學城，是粵港澳大灣區首個國家重大科技基礎設施，也是我國首台、世界第四台脈衝式散裂中子源，被譽為研究物質微觀結構的“超級顯微鏡”。2018年建成投用以來，中國散裂中子源已完成10輪運行，註冊用户超5000人，完成課題1000餘項，在材料科學、生命科學、新能源等領域取得了多項重要成果。

目前，中國散裂中子源二期工程可行性研究報告已經獲得國家發展改革委批覆。項目建成後，裝置綜合性能將達到國際先進水平，對高水平科技自立自強作出更多貢獻。