本文转自：中国科学报
文 ｜ 《中国科学报》采访人员 倪思洁
8月中旬 ， 广东东莞 。天气时晴时雨 ， 空气潮湿、闷热 。
郁郁葱葱的荔枝林里 ， 我国迄今为止已建成的、单项投资规模最大的大科学工程——中国散裂中子源正在进行暑期停机检修 。
2018年8月23日 ， 中国散裂中子源项目通过国家验收 ， 正式投入运行 。从那时起 ， 这片昔日的荔枝林里 ， 人气就起来了 。
这里的年均公众参观访问量超1万人次 。
最火爆的一次线下科普活动中 ， 科研人员半天就接待了6000人次 ， 前来参观的小汽车一直从中国散裂中子源的大门口排到高速路口 。
不仅如此 ， 科学界和产业界对中国散裂中子源机时的竞争也很激烈 ， 项目申请书逐年成倍增加 ， 以至于每100份申请书中只有29份能成功 。
这台已运行4年的大装置为何如此“火爆”？趁着停机检修 ， 《中国科学报》采访人员深入实地一探究竟 。

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中国散裂中子源加速器（局部） 李子锋摄
红的、绿的、蓝的、黄的……
好看：五彩斑斓的“黑科技”
每年 ， 中国散裂中子源都会放“暑假”——停机时间长达一个半月到两个月 。这段时间 ， 科研人员要给装置做“保养” 。
中国散裂中子源是由国家发展改革委立项支持建设的国家重大科技基础设施 ， 法人单位是中国科学院高能物理研究所 。
这个装置让中国成为继英国、美国、日本之后世界第4个拥有脉冲散裂中子源的国家 。
散裂中子源常被比作“超级显微镜” ， 因为它能够用加速器加速质子打到靶上产生的中子 ， 来探索物质微观结构 。
它的源头——加速器系统 ， 像卧龙一般藏在地下 。
地下17米 ， 空调和新风系统让原本湿热的空气变得干爽 。
沿着亮绿色走道向前 ， 人们能看见一个五彩斑斓的“黑科技”世界 。
黄色的是可以让粒子“飞奔”起来的漂移管直线加速器系统 ， 蓝色的是可以把粒子聚成一束的四极磁铁 ， 红色的是可以让粒子以15度角“拐弯”的二极磁铁……
它们先是串成一条长串 ， 之后又围出一个大环 。长串部位是直线加速器 ， 环形部位是快循环同步加速器 。
看似庞大、笨重的装备 ， 安装精度要达到10微米到百微米级别 ， 使得自然界微小的物质——质子能够按要求得到控制并加速 。
一旦运行起来 ， 每1秒钟 ， 快循环加速器会像旅游大巴一样“接待”25波等待加速的负氢离子 。
每波负氢离子“上车”后 ， 会转换为质子 ， 并在0.02秒里沿着快循环同步加速器跑约20000圈 ， 直到速度达到0.92倍光速 。
接着 ， 接近光速的质子束像“微型子弹”一样冲向重金属靶 ， 金属靶的原子核被撞“碎” 。科学家又用特殊装置把“碎片”里不带电的中子降速后 ， 引入一台台谱仪中 。
谱仪位于离加速器隧道不远的地方 ， 同样五彩斑斓 。
【运行4年，这台大装置为何如此“火爆”？】中国散裂中子源一期共建了3台谱仪 ， 分别是有着绿色外壳的通用粉末衍射仪、小角中子散射仪 ， 以及有着蓝色外壳的多功能反射仪 。
4年来 ， 中国散裂中子源还与粤港澳大湾区高校、研究机构等合作建设了若干台谱仪 ， 以满足全国及地方研究机构和企业的需求 。
红的、绿的、蓝的、黄的……以靶站为中心 ， 已经建成和正在建设的谱仪向四面伸展 ， 让中国散裂中子源看起来像一朵绽放的七色花 。