直到19世纪中叶,人们对物质世界的观察还一直停留在用肉.PDFVIP

前 言 直到 19 世纪中叶，人们对物质世界的观察还一直停留在用肉眼看 的阶段，“针尖”和“麦芒”可能是当时人们所能观察到的最微小的物体。 由于观察手段的限制，人们对物质微观结构的认识也长期停滞不前。19 世纪中叶以后，光学显微镜的发明使人们对微小物体结构的观察能力提 高了 1000 倍以上，观察事物的能力得到了跨越式的发展。人们发现，在 一粒细小的沙子里竟然还隐藏着大千世界。更晚些的电子显微镜的发明， 已经使人们可以观察到某些重金属的原子。19 世纪末和 20 世纪初 X 射 线及中子的发现，使人们找到了研究物质微观结构的更强有力的工具， 特别是中子的发现及中子散射的应用，使人们不仅可以通过可见光和电 子束来看世界，还可以用中子来观察物质世界，从而去打开更多的未知 之门。 当一束中子入射到研究对象时，与材料中的原子核或磁矩发生相互 作用，被散射出来，通过测量散射出来的中子动量的变化，就可以研究 在原子、分子尺度上各种物质的微观结构和运动规律，从而知道原子、 分子在哪里，原子、分子在做什么，这就是用中子看世界的方式，这种 研究手段就叫做中子散射技术。 由于中子自身的特性，中子散射成为研究物质结构和动力学性质的 最理想工具之一，在众多学科领域中得到了广泛的应用。 “工欲善其事，必先利其器”。为使中子散射技术得到更广泛深入 的应用，建设先进的中子源是首要任务。从上世纪 80 年代开始发展起来 的、基于先进加速器技术的散裂中子源是目前世界上最先进的中子源。 1 虽然中子是如此微小，但产生强中子束的先进中子源却是异常庞大的装 置，它不是一台放在实验桌上的高、精、尖仪器，而是数量庞大的各种 各类的高、精、尖设备和仪器所组成的一个有机的整体。这类装置占地 动辄数百亩，耗资以数十亿记。 “中国散裂中子源（简称CSNS ）”就是这样一台世界顶级水平的 大科学装置，它产生的中子数量将高达每秒每平方厘米 2 亿亿个。该项 目已得到国务院批准，将建于广东省东莞市。建成后，CSNS 将进入世 界四大散裂中子源行列。作为发展中国家的第一台散裂中子源，它将为 发展中国家做出榜样，提高我国的科学地位。散裂中子源是一个国家的 科技水平、工业水平等综合实力的标志。中国散裂中子源是开展前沿学 科及高新技术研究的先进大型实验平台，有望使我国在众多前沿科学及 应用领域取得突破。中国散裂中子源将于 2013 年前后建成，在正常运行 状况下其科学寿命将超过 30 年。 散裂中子源建设过程中所发展的一系列先进技术将为一些重要的 大型科学及民用装置如质子治癌、洁净核能源（ADS ）等打下坚实的科 学基础，储备丰富的工程经验。CSNS 在机械加工、医药医疗、石油化 工和生物工程等行业中都有着重要的应用，其成果不仅能为工业企业带 来丰厚的利润，也能为人们带来安全、舒适、健康的生活。CSNS 的建 设会带动和提升众多相关产业的技术进步，对我国先进工业技术的发展 起到有力的促进作用，产生良好的社会、经济效益。它在广东的建设， 有利于我国科技区域布局的进一步合理化，带动建设地的科技水平的进 步，促进我国科学技术与社会经济更加和谐、协调地发展。 除此之外，大科学工程对社会的影响是多方面、多层次的。CSNS 的建设是一种民族自尊、自信和自强的体现，是显示国家综合实力的一 2 个窗口，可以大大提升我国在基础研究和高技术研究领域的国际地位。 同时，作为国家重大的科技基础设施，CSNS 建设期间和建成后，将成 为我国先进加速器技术和中子散射技术人才培养的重要基地，吸引海内 外人才投身祖国的科学事业，稳定高科技人才队伍，在人才培养与高技 术成果孵化方面带来直接和间接的社会、经济效益。 CSNS 将成为爱国主义和科学普及教育的基地，影响和教育青少年， 增强他们的民族自豪感和富民强国的信心。CSNS 也将成为国际科技合 作的平台，增加世界各国对我国改革、开放和发展的理解和支持，增强 我国的国际