中国散裂中子源:“超级显微镜”带你格物探微( 四 )

通俗来说 , CSNS是用中子散射的方式来探索微观世界的工具 , 陈和生形象地称它就像“超级显微镜” , 是研究物质材料微观结构的理想探针 。

在现代科学诞生之前 , 人类是用肉眼观察世界 。 后来 , 科学家发明了光学显微镜 , 我们第一次看到了肉眼无法直接观察到的微观世界 。 而电子显微镜比光学显微镜的分辨率还要高1000倍左右 , 可以看到更小的病毒 。 人类对微观世界的探索随着技术手段的提高 , 越来越走向深入 , “超级显微镜”散裂中子源应运而生 。

中子散射是探索物质微观结构的有力手段之一 。 中子和光一样 , 具有波粒二象性 , 既有波的性质 , 可以反射、折射、衍射、吸收 , 也具有粒子的性质 , 可以弹射、散射等 。 中子由于不带电 , 不易受到带电质子和电子的阻碍 , 能比其他探测方式更为轻松地穿透物质 。 中子束打到被研究的样品身上 , 大多数会不受任何阻碍地穿过样品 , 但有些中子会与研究对象的原子核发生相互作用 , 其运动方向也会发生改变 , 向四周散射 。 测量中子散射的轨迹及其能量和动量的变化 , 就可以精确地反推出物质的结构 。


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