国际上主流的白光中子源装置----高能所中国散裂中子源（中文）

（1）CERN n_TOF

欧洲核子中心的n_TOF于2001年开始运行，是具有国际一流水平的专用核数据测量装置。它利用CERN加速器链中的PS加速器给其他研究供束的间隙，提供24GeV的质子束打铅靶产生脉冲的宽能谱中子，有两条中子束线，飞行距离分别为185m（EAR1）和20m（EAR2）。n-TOF的质子束能量高，每个质子大约获得300个中子产额，通过铅靶和水层适当慢化发生能谱展宽，中子谱能量范围从热中子到几个GeV。n_TOF脉冲中子束具有能谱范围宽、束流强度高等特点，已被应用于中子-核相互作用截面的精确测量实验。

实验过程通常将样品置于束流中并在周围布置探测器探测核反应产物，实验人员根据测量数据重建核反应过程中的反应几率与中子能量之间的函数关系。在n_TOF上开展的核天体物理学领域的恒星演化和超新星研究已取得了非常好的结果，它在先进核能数据和肿瘤强子治疗应用等方面也具有很强的竞争力。

（2）LANL LANSCE/WNR

美国LANL实验室中子科学中心（LANSCE）是美国独家面向多学科研究与应用的大型科研设施。设施的核心部分是一台800MeV线性加速器系统，目前可加速负氢离子束流达到100kW。它拥有独特且高度可变的时间模式以适应变化多端的实验项目需求。它的核心用户设施共分为五部分，其中的中子与核科学研究设施（WNR）可以提供中子/质子束流以及探测器阵列用于基础研究、应用研究、工业或国土安全等相关领域。

WNR的白光中子束流来自800MeV质子轰击3个不同的靶站，利用直线加速器束流从Target-4（无慢化的钨靶）产生的中子能量从大约0.1MeV到600MeV，束流脉冲频率40-100Hz（微脉冲间距随之改变），有6条中子束线；利用累积环PSR的束流从Target-1（慢化靶）产生500keV以下的低能中子，有3条中子束线用于核数据测量；而另一个靶站Target-2可以接收从直线加速器过来的束流也可以接收从PSR过来的束流，不过是用于质子的直接辐照。WNR设施可以接受以满足LANSCE用户在基础或应用核科学研究领域的不同需求。

（3）JRC/IRMM GELINA

与国际上其它白光中子源相比，位于比利时Geel的JRC/IRMM实验室的GELINA装置基于强流电子直线加速器产生的脉冲中子束几乎拥有最好的时间分辨能力。GELINA的设计特点：高功率脉冲电子直线加速器、后加速束流压缩磁体系统、汞冷却的铀靶和超长的中子飞行管道。一个典型的束流模式：100MeV束流能量、10ns脉冲宽度、800Hz频率和100μA平均束流强度（12A峰值流强）。后加速束流压缩磁体系统可以将电子脉冲宽度压缩到1ns（FWHM）并保持流强不变。电子在铀靶中产生韧致辐射并通过光-核反应产生中子，1ns脉冲时间内中子的产额峰值可以达到4.3×10¹⁰个（平均流强大约3.4×10¹³n/s）。中子束的能量范围从亚热中子到大约20MeV，峰值在1-2MeV之间。装置采用富氢材料慢化中子提高100keV以下中子的比分，并在12条中子飞行路径上都装有准直器和束窗。此外，可移动的过滤器可以进一步调整中子谱型。中子飞行通道对称分布在铀靶周围，距离铀靶10、30、50、60、100、200、300以及400m处都设置有实验厅。每个实验厅装配有复杂的探测器系统、数据获取和分析系统。GELINA是一个多用户设施，可以同时服务于12个不同的实验用户。按照轮班制工作模式运行时的束流可以24小时不间断提供，每周运行时间可以达到100小时。

（4）RPI/ LINAC

美国伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute，简称RPI）的Gaerttner直线加速器（LINAC）是一台服务于基础和应用研究的大型科研设施。它是RPI核工程计划的两台独特设施之一，已为热门研究领域工作超过50年，被美国核学会认定为核研究领域具有历史意义的里程碑装置。

LINAC的核心部分是一台60MeV的电子直线加速器，1961年开始运行，电子束能量区间为25-60MeV，脉宽范围在5ns-5μs之间，平均束流功率大约10kW，中子产额的峰值可以达到4×10¹³neutrons/s。在中子飞行距离15m, 25m, 30m, 35m, 45m, 100m和250m位置都布置有飞行时间探测器。中子探测器包括：Li玻璃和液闪阵列探测器、NaI和C6D6探测器阵列、塑闪EJ-204等。

LINAC的研究方向主要在热核反应堆物理、中子核截面测量、电子器件的辐照效应和生产医学同位素等领域。

（5）J-PARC/ ANNRI

日本质子加速器研究装置（J-PARC）拥有世界级的高功率质子加速器和实验设备，是面向广泛科学领域前沿研究的多学科多用途的大型设施基地。加速器产生的高能质子束通过打靶散裂反应产出中子、m子和中微子等次级粒子束流，其中中微子和m子用于粒子物理研究，而中子和m子用于多学科研究平台。

J-PARC的质子加速器可以分为3大部分，分别是400MeV直线加速器（Linac）、3GeV快循环同步加速器（RCS）和30GeV的主环（MR）。常规模式下，90%的RCS束流传输到材料与生命科学实验站（MLF）打靶产生脉冲Muon子或中子束流（重复频率25Hz），用于开展物质结构和生命科学的研究。其中，ANNRI是其中的一条中子束线（BL04）。中子束通过液氢慢化后的能量范围大约为0.0015eV-1.1keV，0.025eV以下的中子流强占比95%以上，达到4.3×10⁷n/cm²/s（飞行距离21.5m处数据）。通过准直器后的中子束可以提供4种束斑尺寸（直径分别为6mm、7mm、15mm和22mm）以适应不同尺寸的样品。ANNRI配有两套探测器系统，分别是位于21.5m处的4π高纯锗阵列和位于27.9m处的NaI闪烁体探测器系统。它们通过对中子俘获反应γ射线的测量被用于核工业、元素分析和核天体物理学等研究领域。