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高压中子衍射仪
高压谱仪为满足不同样品环境设备对应不同探测器覆盖范围及空间需求，采用独特的双样品位置物理设计方案。谱仪选用退耦合水慢化器；第一样品位置距离慢化器中心22.5米，样品到探测器距离1.2米，主要针对小型压力设备；第二样品位置距离慢化器中心29米，样品到探测器距离1.5米，主要针对高压谱仪专用真三轴压机设备。通过特殊的中子光路设计实现样品位置束流发散度在0.3度，实现谱仪第一样品位置d值最佳分辨率优于0.4%，第二样品位置d值分辨率优于0.6%。中子光路使用准直管+抛物线聚焦导管/椭圆聚焦导管/准直管光路设计，且依据两个样品位置的中子衍射和中子成像工作模式可进行抛物线导管、椭圆导管与准直管实时切换，实现对不同样品位置、不同工作模式中子束流品质调控。利用T0斩波器配合三台带宽斩波器选择中子波长范围，同时具备半频工作模式，实现宽d值覆盖。第一、第二样品位置的探测器覆盖范围匹配对应样品环境范围进行设计，主探测器采用氦三管探测器及闪烁体探测器。配备可移动的专用大型三轴压机及多种小型压力设备，同时可耦合温度、磁场等其他样品环境设备。
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高压谱仪的特色在于提供丰富的高压环境，能够模拟高压低温、高压高温及高压低温磁场等复杂的材料服役工况，适于开展“深地、深海、深空”领域、功能材料、能源动力和凝聚态物理等相关领域的研究。典型的应用方向如下：
水文地质领域：能够模拟上地幔及以上深度地球高温高压环境，研究原位高压下地球水碳氧等轻元素的循环，含水矿物晶体结构演化，CO2封存和高压渗流等科学问题。
结构功能性材料：原位高压下，负热膨胀、庞压卡、新型超硬材料等功能材料的结构相变研究。
能源动力领域：氢气、甲烷等水合物生成机制、热化学与力学稳定性问题；储氢材料、锂离子电池等晶体结构和轻元素占位精准确定。
凝聚态物理：极端高压条件下，高温超导、电子关联、磁序、拓扑序、铁电等物理问题。
康乐 正高级工程师
kangl@ihep.ac.cn
袁宝 高级工程师
yuanbao@ihep.ac.cn
高德祥 助理研究员
gaodx@ihep.ac.cn
申旭东 助理研究员
shenxd@ihep.ac.cn
High-Capacity Metastable LixCoO2 Cathode Enabled by Coherent
Intergrowth of T#2 and O2 Phases, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e18217