现代物理知识
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2022年 34卷 4期 刊出日期 2022-08-18
中国散裂中子源专题
科苑快讯
物理前沿
科学源流
中国散裂中子源专题
3
中国散裂中子源加速器装置
Hot!
王生, 傅世年, 屈化民, 张旌, 马力, 董海义, 董岚, 金大鹏, 康玲, 康文, 刘华昌, 李健, 李晓, 欧阳华甫, 齐欣, 孙虹, 沈莉, 唐靖宇, 王庆斌, 徐韬光
物质结构决定了物质性质，中子和X射线都是人类探索物质微观结构的有力手段，相互补充。相比于X射线，中子不带电、具有磁矩、穿透性强，能分辨轻元素、同位素和近邻元素，且有对样品的非破坏性等独特优势，使得中子散射成为研究物质静态微观结构和动力学机制的理想探针之一。中子散射技术在材料科学技术、物理、生命科学、化学化工、资源环境、新能源等领域的研究和应用发挥着X射线无法取代的作用。
2022 Vol. 34 (4): 3-13 [
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14
中国散裂中子源靶站的物理设计和工程实现
殷雯, 袁柳斌, 王松林, 张锐强, 梁天骄
靶站是中国散裂中子源（China Spallation NeutronSource-CSNS）
①
将加速器输出的高能质子脉冲转化成适合中子散射用慢中子和冷中子脉冲的设施。靶站的物理功能由靶-慢化器-反射体（TargetModerator-Reflector，TMR）实现（图1），高能质子脉冲入射靶体，通过散裂反应产生大量快中子，快中子在耦合液氢（Coupled Hydrogen Moderator-CHM）（20K）、退耦合水（Decoupled Water Moderator-DWM）（300K）、退耦合窄化液氢（Decoupled Poisoned Hydrogen Moderator-DPHM）（20K）三个慢化器中与液氢或水的氢、氧原子多次碰撞、慢化后输出短脉冲、高通量的冷、热中子，通过中子束线提供给中子散射谱仪。
2022 Vol. 34 (4): 14-20 [
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21
中国散裂中子源中子谱仪简介
张俊荣, 庄建, 王平, 周建荣, 胡海韬, 吴延岩
中子谱仪（Neutron Instrumentations）利用中子与原子核的作用来进行物质微观结构和动力学的研究。如果把散裂中子源比做超级显微镜，每台中子谱仪都是一个“显微镜”。
2022 Vol. 34 (4): 21-24 [
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25
探究微观世界的多面手开发新材料的助推器——中国散裂中子源通用粉末衍射谱仪的应用
何伦华, 赵丹丹, 谭志坚, 郝嘉政, 卢怀乐, 邓司浩, 陈洁, 沈斐然
自打物理学迈入微观时代，“一沙一世界，一叶一菩提”这样的说法，便不再只是某种奇思异想，而具有了实际意义。物质的微观结构是其宏观特性的基础，因此，探寻物质微观世界的奥秘，不仅关乎物理学基础理论的进展，更与人们对新材料日益增长的渴望息息相关。中子是基本粒子中的重要成员，如何利用它的特性来获知微观世界的更多细节，科学家们一直有着浓厚兴趣。
2022 Vol. 34 (4): 25-30 [
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31
物质介观结构的中子探测
朱涛, 王黎明
在我们的日常生活中，各种物质无论从形态上还是功能上，均呈现出丰富多彩的特色。一般认为微观（microscopic）世界的特征尺度大致在埃（10
-10
米）或小于埃量级，20世纪80年代，Van Kampen创造了介观（mesoscopic）一词，介观的特征尺度是从纳米（10
-9
米）到微米（10
-6
米），而特征尺度在1 μm以上通常认为是宏观（macroscopic）世界了。
2022 Vol. 34 (4): 31-35 [
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36
非弹性中子散射谱仪的物理应用
冯雨, 任清勇, 沈俊英, 罗伟, 童欣
现代工业以及日常生活中离不开各种各样的高性能材料，这些材料优异的性质取决于其微观结构或者动力学行为。对复杂材料例如高温超导体、量子磁性材料、低维半导体、拓扑磁性材料、磁相变材料、热电材料等，其内部自旋、轨道、电荷、声子多体相互作用是关键因素。
2022 Vol. 34 (4): 36-46 [
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47
中子在工程材料和部件研究中的应用和前景
王声翔, 丁超, 谭志坚, 王立毅, 胡春明, 陈洁
工程材料和部件在制备、加工、装配及服役的全链过程中，发生了晶体结构与多尺度微观组织、缺陷、应力场的演化，这些变化决定了材料服役行为及部件终端产品的服役安全
①②
。因此，对国家重大工程建设中关键部件的可靠性评价，功能结构中异质异构损伤和服役中性能检测等，需要对部件进行深层次、多维度和多尺度的无损测量和表征。
2022 Vol. 34 (4): 47-53 [
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科苑快讯
46
皮肤慢性瘙痒的原因
高凌云
日本九州大学等组成的国际研究组在论文中说，皮肤瘙痒的主要原因之一是，反复抓挠导致神经中特定蛋白质增加，提高了神经的活动量。根据这一研究成果，有望开发出治疗瘙痒的药物。
2022 Vol. 34 (4): 46-46 [
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物理前沿
54
北京谱仪III开创探索正反物质不对称的新方法
Hot!
王雄飞, 严亮, 李翠
北京时间2022年6月2日，北京谱仪III合作组在国际顶级期刊《自然》杂志发表以“Probing CPsymmetry and weak phases with entangled doublestrange baryons”为题的文章
①
，科学家们利用处于量子纠缠的正反超子对的级联衰变，首次成功地把导致正、反物质不对称的弱作用相位从强作用中分离出来，为研究物质和反物质之间的差异提供了极其灵敏的实验探针。
2022 Vol. 34 (4): 54-61 [
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科学源流
62
杨振宁科学成就浅释
Hot!
厉光烈
杨振宁，著名理论物理学家，1922年9月22日出生于安徽省合肥市。1942年，毕业于西南联合大学物理系，学士论文指导老师是吴大猷（1907~2000）教授。
2022 Vol. 34 (4): 62-68 [
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69
1921年7月19日：亚娄的诞生
萧如珀, 杨信男
医学物理学家亚娄（Rosalyn Sussman Yalow）于1977年获得诺贝尔生理学或医学奖，是出生在美国的女性获此殊荣的第一位。
2022 Vol. 34 (4): 69-70 [
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1932年8月：正电子的发现
萧如珀, 杨信男
《星际奇航》（Star
Trek
）的创作者罗登贝瑞（Gene Roddenberry）结合大量真实的科学于其虚构科幻影视系列中，是史上最成功的影集之一，其中有一个物质/反物质引擎，可以启动“企业号”，使其虚拟的航速比光速还快。
2022 Vol. 34 (4): 71-72 [
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编辑部公告
2018年全国物理科普大会通知
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物理科普信息
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