大科学装置中国散裂中子源“扩容”，我国首个缪子源将落户东莞

南方財經全媒體記者程浩 東莞報道

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。作為中國散裂中子源二期工程中的重要組成部分，中國第一個、國際第五個繆子源裝置將落戶東莞，為我國提供一種新的粒子源研究平臺，助力大灣區綜合性國傢科學中心建設。

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臺。

研討會上，來自英國散裂中子源、瑞士保羅謝爾研究所、中國科學院物理研究所、北京大學和香港大學等19個單位70餘位全球的知名專傢聚焦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瞭交流。會議還圍繞在MELODY上可開展的基礎研究、應用研究和試驗發展等研究需求展開討論，為MELODY的設計、建設、運行提供指導和建議。

南方財經全媒體記者瞭解到，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臺或探針的很多研究工作無法在國內開展。隨著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，將在東莞建起中國第一個、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。

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傢重大科技基礎設施，也是我國首臺、世界第四臺脈沖式散裂中子源，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，註冊用戶超5000人，完成課題1000餘項，在材料科學、生命科學、新能源等領域取得瞭多項重要成果。

據瞭解，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傢發展改革委批復。作為中國散裂中子源二期工程中的重要組成部分，MELODY在今年已經完成初步設計，預計5年9個月內完成建設。繆子源裝置項目建成後，裝置綜合性能將達到國際先進水平，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。

“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，如能微觀顯示新能源電池充放電的過程，在磁性材料和超導方面有廣泛的應用前景。”中國科學院高能物理研究所副研究員李強說。

中國科學院高能物理研究所特聘青年研究員鮑煜介紹，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。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。文物考古等方面，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。

鮑煜表示，作為大科學裝置中國散裂中子源中子散射平臺的重要補充，繆子源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將提上日程。未來繆子源裝置將發展更多技術，建設成高水平科研平臺，並為多學科應用提供強有力的研究手段。