2025年06月07日 星期六
CSNS: First Accelerator-based Neutron Facility in Developing World
By Staff Reporters

 

    The China Spallation Neutron Source (CSNS) is the first accelerator-based neutron facility in the developing world, that provides intense pulsed neutron beams for basic and applied scientific research using neutron scattering.

    Designed and constructed by the Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, and situated in Dongguan, the core of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area, CSNS includes a robust linear accelerator, a swiftly circling synchrotron, a target station, and three Phase I neutron instruments.

    It aims to offer a robust platform for essential scientific inquiry and advanced technological development across various application areas, including material science, life science, environmental resources, and new energy, among others.

    The fundamental principle of CSNS is utilizing a high-energy and high-current proton accelerator to create a proton beam with energy exceeding 1 GeV. This beam then strikes a heavy element target (like tungsten or uranium) to initiate a spallation reaction, resulting in the production of a significant quantity of neutrons.

    This method is referred to as spallation reaction. With higher pulse neutron flux in a smaller volume and a wider neutron energy spectrum, the scope of neutron science research is expanded.

    CSNS has numerous applications in everyday life, including chemistry, magnetism, superconductivity, crystalline substances, medical fields and structural biology. For example, in chemistry, neutron scattering is crucial for comprehending the fundamental chemical structure of oil-water mixtures like oils and emulsions. In medicine, researchers aim to utilize neutrons to investigate how bones calcify during growth, the alterations that happen in bones during osteoporosis, and if the treatment plan suggested by physicians is practical.

    Moreover, the neutron scattering technology, which allows scientists to count scattered neutrons, measure their energies and the angles at which they scatter, and map their final positions, can reveal the molecular and magnetic structure and behavior of materials, such as high-temperature superconductors, polymers, metals and biological samples.

    Aside from investigations centered on basic physics, neutron scattering research is applicable in structural biology and biotechnology, magnetism and superconductivity, chemical and engineering materials, nanotechnology and complex fluids.

    CSNS has accomplished a number of major innovative technological advancements in particle accelerators, neutron target stations, and instruments, which has significantly improved the nation's expertise and innovation capacity in associated industrial technologies, particularly in areas such as magnets, power supplies, neutron detectors and electronics.

 

    

京ICP备06005116