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運用中子散射了解材料特性


鄭智友
Professor Wang Xunli


香港城市大學(城大)物理學系系主任兼講座教授王循理教授1月25日主持最新一場「校長講座系列:學術薈萃」講座,發表題為「提高標準——中子散射的應用及社會經濟影響」的演講。他指出香港科學界須提供和利用各種機會,務求處於中子散射發展的前沿。

王教授說:「中子散射是研究材料結構及動力學的極好方法。在建立香港成為中子散射科學研究中心方面,城大可發揮領導作用。」

中子散射可應用於須對材料作深入研究的多個領域,包括材料科學及工程學、物理學、化學、生命科學、能源及環境等。

中子散射是應用中子的自然屬性以研究材料,因其可顯示原子的位置及活動。它比X光顯示更多,可展現材料的內應力及原子的記憶。

從實質上說,中子與原子在目標材料中相遇時,它們會彈開並散射,研究人員可從中發現材料屬性的證據。

王教授說:「中子的滲透能力非常強大,能讓我們深入了解不同材料的性質,在多個範疇都大有幫助。」例如,中子散射可測量火車及飛機所用的多種材料的應力應變,是提升安全的一種方法。

中子散射研究為多個科學領域帶來廣闊前景,因此中子設備與用戶群與日俱增,尤其在亞洲及大洋洲地區。

中國散裂中子源座落於東莞,是一個耗資23億元人民幣的加速器中子源,對香港的科學發展尤為重要。王教授說:「中國散裂中子源為城大研究員以至香港整體均帶來巨大的機遇。它除了是世界級設施,也鄰近香港,便於到達。」

王教授在北京大學獲得物理學理學士學位,後來在美國愛荷華州立大學獲物理學博士學位。來香港工作之前,他曾任職於美國橡樹嶺國家實驗室,負責該實驗室的散裂中子源工程衍射儀的設計、建造及運作。

Understanding materials through neutron scattering