微观世界的透视眼，大装置探测材料内部的秘密微观世界的探索17世纪以来

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微观世界的探索
17世纪以来，显微镜被广泛用于科学研究领域，将微观世界展现在世人面前。然而传统的显微镜并不能将微观世界完全展现出来。

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例如：金属为何会变形？电池在充放电时，内部都发生了什么变化？要回答这些问题，不仅要能看清物体的外表，而且需要能够看清物体内部的科学装备。

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探测物质的微观结构，有很多种方法，最开始的光学显微镜、电子显微镜还有其它的手段都可以观察微观结构。但是每种手段都有它的局限性，就像盲人摸象一样，可能有的人摸到的是大象的鼻子，有的摸到耳朵，有的摸到腿，我们很难用一种技术手段对这个大象的整个外貌做完整的探测。我们需要不同的技术，同时探测，才有可能构建一个物质到底长什么样子。

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世界上的物质都是由原子构成的，中子则是组成原子的微观粒子之一，它的体积非常小，并拥有不带电等特性。因此科学家想到，可以将大量中子射入材料物质的内部，中子的体积微小，有些中子可以穿过材料原子与原子之间的缝隙，也有些中子会与原子核发生碰撞飞向不同的方向，通过测量所有中子飞行的轨迹，科学家们就可以反推出材料内部真实的样貌。这种测量方式不仅能探测厚重的材料内部结构，还不会破坏材料本身。因此散裂中子源被认为是研究物质材料微观结构的理想设备。
“超级显微镜”横空出世
2018年8月，中国散裂中子源横空出世。
被称为“超级显微镜”的散裂中子源，是用中子散射的方式探索微观世界的顶尖工具。它是一个由数以千计的高精尖设备组成的复杂整体，其建造工程本身，就是一个从“0到1”的巨大挑战。

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中子有很多独特性，是独一无二的。首先，穿透性是它最大的优势之一。其它的很多手段很难穿透物质，就像我们人眼看桌子很难看到它内部的结构。对于金属材料，无论是电子还是光子都只能看到表面，最多也只能深入到头发丝的深度，但是中子在很多金属材料中可能探到几厘米甚至几十厘米的深度。我们对内部结构穿透之后就可以观测整个材料或整个部件的内部结构。

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另外，中子可以探测磁性结构例如超导材料等。还可以探测一些轻的元素例如碳、氢、氧、氮等。我们人类的身体里有很多这些元素，中子对于轻的元素在哪里，怎么运动，都能探测到。这对于研究生命科学来说至关重要。
【微观世界的透视眼，大装置探测材料内部的秘密】

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“超级显微镜”为什么牛？