央视直击！院士领衔，中南大学牵头研制“国内首台”仪器，面向全球开放！

近日，中核集团原子能科学研究院宣布，其研制的大科学装置——中国先进研究堆（CARR）实验平台面向全球开放，其主要技术指标中子通量位列亚洲第一，世界第三，受到央视关注。央视报道中着重提到了实验平台的“材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪”（简称中子应力谱仪）的重要作用，这一成果由钟掘院士率中南大学团队和中国原子能科学研究院团队共同研制。

高铁列车车轮在高速运行时将承受极大的外载荷，在运行过程中，残余应力会导致金属疲劳、车轮破损。对车轮全寿命周期、深部残余应力场进行准确评估，对于保障高铁安全、可靠运行至关重要。在工程中研究高铁车轮内部的应力时，过去常用切割法和X射线检测，但切割法需要破环车轮，X射线检测也仅能对表层微米厚度处的应力进行测试，而利用中子应力谱仪可以测量约40毫米深度的应力场。

该中子应力谱仪的性能指标目前在全世界只有中国和法国能达到，这种世界尖端的高性能大科学装置将在航空航天、材料、石油等科技前沿领域大显身手。

钟掘院士在采访中表示：“我们的中子谱仪既能探测到应力，又能探测到里头是不是有损伤、有缺陷，它不仅是对于几台设备而言，而是对于所有的工业生产的这些设备，所以它具有普遍的工程意义。”

钟掘，中国工程院院士、教育部科技委主任，中南大学教授。长期从事高性能材料强场制造、复杂机电装备设计与控制等领域研究工作。

2014年，以中南大学为依托单位的国家重大科研仪器设备研制专项“材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪研制”项目启动，钟掘院士作为负责人率领团队开展研制。中南大学团队完成了该中子应力谱仪大承载样品台架与精确定位系统、工程服役环境系统、中子-机电装备集成协调控制系统、中子衍射应力分析基础数据库、谱仪控制软件平台和应力分析计算软件平台的研制。

2021年，这一项目以“A”等级评价通过了国家自然科学基金委验收，专家组认为该项目自主研制了国内首台高通量、高分辨、大承重、高定位精度的中子应力工程谱仪，具有兼顾宏观应力检测和缺陷周边微应力场检测的功能，可实现在高低温及机械加载条件的应力测试，为揭示材料与构件深部应力形成与演变规律提供了重要的研究手段。

该仪器总体处于国际先进水平，高中子通量、小取样体积和可测工件尺寸等指标属国际一流，测点智能切换具有独创性，并且突破了高通量中子聚焦、大小取样体积与高分辨探测、大承载高刚度高精度样品台架等关键技术。

2022年，团队依托该中子应力谱仪实现了国内首次大型构件深部残余应力场中子无损精确测量，以“零”的突破标志着我国中子残余应力表征技术达到国际先进水平，能够满足工程应力测量的重大需求。

中子应力谱仪对高铁车轮进行测试

“功成不必在我，功成必定有我”，面向未来，中南人将坚持以“大平台、大团队、大项目、大成果、大贡献”的科技理念，聚焦国家重大需求，瞄准学科的最前沿，面向经济建设主战场、民生建设大领域，坚定地把论文写在祖国的大地上。

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部分素材来源：中南大学轻合金研究院官微、央视网、中南大学新闻网