图说：项目首席科学家钟圣怡教授介绍中子大科学装置 来源／新民晚报记者 易蓉 摄

就像一台核能超级显微镜，中子散射技术以强于X射线千倍的穿透力探索物质微观结构，能够“诊断”出航空发动机、核反应堆构件、高速列车轮毂等关键工程部件的内部细微缺陷。

图说：“洛书”谱仪 来源／采访对象供图（下同）

11月8日上午，上海交通大学传来消息，自主设计研制的超长多模式中子小角散射谱仪“洛书”近日通过技术验收，其量程、瞬时量程、谱仪全长等关键指标均直指世界第一。这一高端中子科学仪器将大力推动中子技术在航天航空、核电能源、化学化工、生物医学、高铁船舶以及基础研究领域的应用，助力突破工程技术瓶颈，探索前沿科学。

图说：“洛书”设计图

“洛书”谱仪长度超过46米，成为全球中子小角散射领域的巨无霸。它的超长准直器与探测系统够覆盖从微米到亚纳米量级的测量范围，相当于“看清”普通人头发丝直径的百分之一到十万分之一范围的微观世界。首创的三探测器系统可同时探测纳米至微米级结构变化，对理解物质微观演化规律、开发新型高性能材料具有重大意义。

图说：“洛书”三探测器系统

“洛书”的设计蓝图曾定格于39米，团队经过调研和论证敏锐地意识到该设计无法全面覆盖若干重要的科研领域。经历从39米到46米技术跨越重重难关的升级，才最终得以实现长度飞跃性增长，为中子科学领域的发展注入新动力。

图说：“洛书”三探测器系统

在国际上，中子散射技术已在诸多领域发挥不可替代的作用。2019年，上海交大对接国家重大工程亟需与前沿科研发展需求，建设国际顶尖中子科学平台。平台依托中国绵阳研究堆建设了两台先进中子科学谱仪。“洛书”就是其中之一，而另一台是2022年通过验收并正式运行的“河图”谱仪。

图说：钟圣怡教授科普中子成像

“河图”谱仪的关键技术指标在全球同类型装置中处于国际先进水平，在谱仪分辨率和应变测试分辨率等核心指标上达到国际领先地位。目前已经实现应用，能够对航空发动机单晶叶片、核反应堆结构件、深海压力容器、半导体晶圆等关键工程构件进行无损定量测试，为这些构件的服役安全评价和寿命预测提供科学支持。

图说：研究团队

两款谱仪的命名来自我国传统文化，象征古人理解世界万物因果规律的智慧。“希望这份古老的智慧在今天的科技领域焕发新生，”项目首席科学家，上海交通大学巴黎卓越工程师学院、材料科学与工程学院双聘教授、中子科学与技术全国重点实验室副主任钟圣怡表示，围绕先进中子测试的关键技术，通过中子谱仪的高效利用，科学家们将继续展开全面攻关，打破学科壁垒，推动中子技术在各领域的发展与应用，为解决国家工程难题、探索前沿科学提供技术支持。

学界专家对”洛书“谱仪进行了评价。项目验收评审组组长林忠钦院士认为，“洛书”谱仪在设计上充分发挥冷中子特点，兼顾高强度和高分辨功能，对实现金属、高分子、生物蛋白、功能材料等的纳米结构表征提供了充足的硬件条件，具备了先进的材料微结构测试能力。“‘洛书’中子谱仪为我国填补了空白，提供了一个重要的科学探索视角。”樊春海院士指出，“洛书”谱仪在设计上充分发挥冷中子特点，兼顾高强度与高分辨功能，能够对金属、高分子、生物蛋白、功能材料等的纳米结构进行定量无损表征，也是当前国际上少有的可进行超大量程测量的装置，在探索亚纳米到微米尺度的微结构具有优势，满足材料、化学、生物、物理等不同科研领域的研究需求，为解析金属、高分子、生物蛋白、功能材料的复杂结构分析提供有效手段。展望未来，吕坚院士认为，“洛书”提供了一个跨学科、跨行业的高水平研究平台，能够在材料科学、航空航天、生物医药、能源动力、人工智能等关键领域中解决一系列科学与工程难题，带来创新性解决方案， 不仅是科学家手中的重要研究利器，更将成为推动产业升级的强大动力，为我国新质生产力的高质量发展提供重要支撑。

新民晚报记者 易蓉