中国“超级相机”揭幕：微观世界从此有了动态影像

天玑算

[color=var(--new-content-color)]2025年11月16日，广东东莞中国散裂中子源园区内，一项历时八年的科研攻关终于迎来硕果。我国首台高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪（以下简称“高能非弹谱仪”）顺利通过验收，标志着我国在物质微观动力学研究领域迈入世界先进行列。
[img][/img][img][/img]这台被科研人员亲切称为“超级相机”的大国重器，以其独特的能力重新定义了微观观测的边界。

它利用中子不带电、穿透力强的特点，能直接探测到物质内部的微观运动。当中子与物质中的原子核发生“非弹性碰撞”时，中子会改变速度与方向，通过这些变化，科学家就能反推出物质内部的动态信息。

据谱仪负责人、中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任童欣介绍，“高能非弹谱仪的独特之处，还在于它不仅能看清物质的静态结构，更具备探测物质内部原子、分子在皮秒（万亿分之一秒）时间尺度动态过程的能力，记录原子、分子如何振动、如何旋转、如何传递能量的每一个瞬间。如果说其它谱仪能给材料‘拍照片’，那高能非弹谱仪能给材料‘拍视频’。”

那这台机器到底有什么用呢？诸君莫慌，且听天玑算一一道来！

八年磨一剑，铸就微观观测利器

回顾这台设备的研发历程，可谓一部中国科研自主创新的奋斗史。2017年，中山大学与中国科学院高尖物理研究所签署战略合作协议，开启了这项充满挑战的科研征程。经过两年的深入论证和预研，团队于2019年正式启动建设。

研发之路充满艰辛。团队需要攻克费米斩波器、超大真空散射腔体、大面积高压氦-3中子探测器等一系列关键技术难题。每一个部件的研发都凝聚着科研人员的心血，特别是那些每条价值约40万元的高压氦-3中子探测器，更是体现了我国在高端科研装备制造领域的自主创新能力。

2023年1月，团队迎来了激动人心的时刻——成功产出第一束中子。随后的两年多时间里，通过持续的调试优化，设备性能不断提升，背景干扰大幅降低，各项指标均达到设计要求，最终在2025年秋顺利通过验收。

[img][/img][img][/img]

性能卓越，开启科研新视野

这台“超级相机”的性能指标令人瞩目：入射中子能量覆盖10-1500meV，最佳能量分辨率达到3%，同时提供1.5-800K的宽温区和7T强磁场环境。这种强大的性能组合，使其能够满足绝大多数非弹性中子散射实验的需求。

更值得称道的是其多波长与单波长模式的快速切换能力，这让科研人员能够根据不同的研究目标灵活选择观测模式。从高温超导材料的电子配对机制，到新能源电池的离子扩散规律，再到量子磁性材料的微观作用原理，这台设备都能提供精准的数据支撑。

赋能科研，催生新型研究范式

随着“超级相机”的投入使用，科研界正迎来一场方法论的革命。海量而精准的实验数据，为理论研究提供了前所未有的坚实基础。以往的理论推演往往如同“盲人摸象”，而现在，研究人员能够获得原子分子运动的直接证据。

这些珍贵的实验数据正在成为优化计算方法和理论模型的重要依据。以2023年获取的标准样品钒的声子谱和态密度数据为例，这些宝贵资料已经成为改进计算模型的重要参考，显著提升了理论预测与实验结果的吻合度。

在材料基因组学研究领域，“超级相机”的价值更加凸显。我国正在大力推进材料基因组计划，旨在大幅缩短新材料研发周期和成本。这台设备提供的本征动力学数据，为材料性能预测注入了最真实的“基因信息”，极大地加速了从实验室研究到产业应用的转化进程。

展望未来：双引擎驱动科学发现

在中国散裂中子源的园区内，一台可能改变世界材料科学研究格局的设备已经准备就绪。它不仅填补了国内技术的空白，更标志着我国科研进入了“实验洞察+计算模拟”的双引擎时代。

随着这台“超级相机”在2026年正式向全球科研用户开放，中国科学家将在高温超导、量子磁性、新能源材料等前沿领域获得独特的研究优势。微观世界的神秘画卷，正以前所未有的清晰度在我们面前展开。

“超级相机”的问世，意味着实验洞察与模拟计算的深度协同，正在重构科学发现的路径。

天玑算·科研服务，致力于为高校、科研院所及研发型企业提供模拟计算、超算租用、服务器定制、学术培训与实验检测等科研一体化解决方案。

通过计算、算力、测试与培训的深度融合，构建了从基础研究到成果转化的完整服务闭环：

算力基石硬核赋能：投入上亿元打造成都、雅安、广西3大算力中心，结合自研的 “天玑智算云” 平台，高效支撑模拟计算、超算租用等复杂需求，并具备从设计到生产的全链条服务器定制能力，贴合高校、企业个性化科研诉求。（天玑算机房实拍）专业团队全程护航：拥有50+全职硕博工程师及千余名认证技术人才团队，构建覆盖20+细分领域的专业计算体系。实验培训双向加持：自建符合国际标准的实验室，配备赛默飞、布鲁克等顶尖设备；“天玑智研” 平台6000+视频课时，全网播放超1000万次。（天玑算自营实验室实拍）截至目前，服务已覆盖全国30+省市、2000+单位、及10万+科研人员，用扎实的服务网络与专业实力，成为科研人员放心依赖的创新伙伴。当 “超级相机” 捕捉到原子舞蹈的每一个瞬间，天玑算将以计算之力破译其深层科学密码。实验洞察与模拟计算的深度协同，正在重构科学发现的路径。我们期待以计算赋能，助您不仅 “看见” 微观现象，更能 “洞悉” 背后的科学机理。

关注分享 让科研更轻松

[backcolor=var(--APPMSGCARD-BG)]
[color=var(--weui-FG-0)]天玑算
[color=var(--weui-FG-1)]天玑算，科研技术支持整体解决方案！
[color=var(--weui-FG-1)]390篇原创内容




[color=var(--weui-FG-2)]公众号

本文由天玑算整理撰写，相关内容来源于新华社、中山大学官网、中国科学院官网等，内容仅做学术分享之用，版权归原作者所有，不代表本公众号观点或证实其内容的真实性，如侵权请联系删除，谢谢！

阅读 67




[color=var(--weui-FG-0)][backcolor=var(--weui-BG-2)]

[backcolor=var(--weui-BG-2)][color=var(--weui-FG-0)]

[color=var(--weui-FG-0)][backcolor=var(--weui-BG-2)]

​