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新材料学院举办材料基因组中子谱仪论证研讨会
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       我国在“十三五”规划中首次将“材料基因组”计划列为国家重点研发计划,目的是为了颠覆传统材料研发范式,加速新材料研发。而大科学装置是材料基因组技术研究的核心工具,其目标是突破传统分析极限,揭示材料本质,为发现新材料提供高精度和高通量的测试和研发平台。利用中国散裂中子源(CSNS)这一国家级大科学装置,北京大学深圳研究生院新材料学院计划在深圳市地方政府的支持下依托散裂中子源共同建设高分辨高通量材料基因组中子衍射谱仪。该谱仪将聚焦材料重大基础科学问题,为材料研究提供在高分辨、高精度和高通量以及极端条件下,突破传统结构分析极限的世界一流新材料研发平台,为新材料、新能源、生物医药、电子科技等领域的材料研发提供支撑,有助于实现我国关键新材料研发的跨越式发展。

       11月17日在北大深研院新材料学院召开了材料基因组中子谱仪项目论证研讨会。国家顶级千人计划特聘专家毛河光院士、厦门大学孙世刚院士、中国散裂中子源王芳卫研究员、中国散裂中子源梁天骄研究员、美国德州农工大学缪平研究员和来自美国其它科研单位的中子科学专家组成的外部专家组,以及北京大学深圳研究生院新材料学院院长潘锋教授、北京大学孙俊良教授、北京大学深圳研究生院肖荫果研究员共同参加了论证研讨会。在谱仪的具体设计上也得到了日本J-PARC的神山崇博士、美国SNS的Ken Herwig博士和法国的David Price教授等国际著名中子专家的大力支持。

       在项目论证研讨会上,中国散裂中子源的王芳卫研究员首先介绍了散裂源谱仪的总体规划和最新进展情况。继8月28日中国散裂中子源首次打靶成功并顺利获得中子束流之后,11月1日至11月10日,中国散裂中子源进行了为期10天的加速器、靶站、谱仪首次联合调试。散裂源首期三台谱仪之一的通用粉末衍射仪已经调试成功,因此目前正在积极论证多个二期用户谱仪建设的方案。中国散裂中子源的梁天骄研究员随后详细介绍了中国散裂中子源的中子慢化器建设和规划情况,并从不同类型慢化器的性质差异角度详细介绍了散裂中子源后期谱仪建设的布局和整体规划情况。

       潘锋教授详细汇报了高分辨高通量材料基因组中子谱仪项目的建设方案、建设内容和建设目标。基于窄脉冲中子束流的高分辨高通量材料基因组中子谱仪具有达到世界先进水平的分辨能力。北京大学深圳研究生院和中国散裂中子源共建的高分辨高通量材料基因组中子谱仪是深圳市材料基因组大科学装置平台的重要组成部分。不但能够对新材料体系的精细结构进行快速深度的解析,并且能够实现材料基因组的高通量表征功能。该谱仪的建设能够密切结合深圳市产业的需要,可以大力推动深圳市,以及全国在新材料、新能源、电子信息和新医药等领域的快速发展。

       专家组随后针对北京大学深圳研究生院拟建的高分辨高通量材料基因组中子谱仪建设方案的先进性和可行性做了详细深入的讨论。毛河光院士认为该谱仪的建设具有高分辨率的特点同时还能够达到高通量材料结构表征的要求,并建议在原规划建设方案的基础上对样品环境进行拓展,例如增加能够表征材料在极端条件下结构变化的高压和磁场附件。孙世刚院士指出,材料基因组谱仪需要满足材料结构筛选的要求,并建议加强该谱仪在新能源材料,特别是在燃料电池等领域的原位测量方面的应用,实时模拟各类电池材料的工作动态过程,结合产业提高深圳市新能源材料研究领域的创新力和竞争力。

       专家组还对材料基因组中子谱仪的具体建设方案和内容进行了详细论证,在对建设方案表示认可的同时一致认为该建设方案符合中国散裂中子源的全局规划,能够与其它中子谱仪形成优势互补,从而实现我国新材料结构表征测量尺度区间的全覆盖。专家组随后针对建设方案细节内容,例如中子慢化器选择、探测器配置、新型中子导管的设计以及谱仪建筑物外接结构优化等方面提出了建设性的意见和建议。经过讨论,专家组认为有必要迅速成立联合攻关与建设团队,针对谱仪建设的关键技术以及具体细节继续深入研究,制定详细的建设方案。

       经过详细的论证和研讨之后,评审专家认为该项目建设具有先进性、迫切性和互补性,并且符合国家中子大科学装置平台建设的整理规划,拟建的材料基因组中子谱仪具有高分辨率和高强度的鲜明特色,设计技术指标达到世界先进水平,同时又为材料基因组工程和国家与地方的重点产业服务。同时,专家也建议在谱仪设计和建设过程中,北京大学和中国散列中子源能共同培养一批具有研发设计以及建设运转大型科技平台的年轻队伍。最后,专家组一致认为该项目切实可行,建议立项。 

       会后北京大学深圳研究生院院长吴云东院士代表北大深研院对各位专家的参会表示感谢,向各位专家简要介绍了研究生院的发展近况,并对建设材料基因组中子谱仪表示支持。