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近日，中国科学院高能物理研究所中国散裂中子源童欣教授课题组以“In-situOpticalPumpingforPolarizing3HeNeutronSpinFiltersattheChinaSpallationNeutronSource”为题在《中国科学：物理学力学天文学》英文版（SCIENCECHINAPhysics,MechanicsAstronomy,SCPMA）上发表了成功自主研制极化氦三自旋过滤器在线系统的文章。研究团队首次报道了基于中国散裂中子源搭建的极化氦三自旋过滤器在线系统，该系统各项指标均达到国际先进水平。中子是基础粒子之一，带有磁矩。每个中子像一个原子级别的小磁针，可以感受到微弱的磁场变化，可以用来指示它飞行过程中所感受到的磁场情形。当大多数中子的磁极方向保持同一个方向时，称之为极化中子。极化中子技术已经发展成为材料研究领域不可替代的一种技术，该技术可用于区分材料内部深层次结构的非相干散射、核散射与磁性散射等，是唯一可无差别分离核散射和磁散射的技术，是研究诸多磁性薄膜材料、新性磁存储材料、高温超导材料、新奇量子材料等重要的技术。极化氦三中子自旋过滤技术，通过光学的方式将氦三原子进行极化，让氦三原子同样变成了方向一致的小磁针，与不平行于其磁极方向的中子发生核反应，仅仅剩下与氦三原子磁化方向一样的中子通过。基于此原理制成的中子自旋过滤装置，无需准直、易安装，不仅可以实现高极化率、低背底的多波长极化中子产生，还可用于广角中子极化分析。同样，它在基础物理研究领域也有相当重要的应用。该技术的发展极大地推动了多波长极化中子技术的发展和应用。基于中国散裂中子源搭建的极化氦三自旋在线系统，通过中子实验验证得到74%的氦三极化率，以及在大于小时的稳定运行时间区间内，获得2.2?波长的中子90%极化率和27%的透过率，各项指标均达到国际先进水平。该系统的成功研发也为基于极化氦三的其他科学目标探索奠定基础，包括核物理及粒子物理研究中的近似自由中子靶、低温物理中的量子流体中的新奇测量、超精度和超敏感的粒子物理测量等。

氦三自旋过滤在线系统的激光光路及控制系统设计

在中国散裂中子源二十号线的样机测试

由该套系统实现的中子极化率P，透过率T和品质因子Q随中子波长的变化

作者简介

共同第一作者

张俊佩，博士毕业于华中科技大学，于年加入中国科学院高能物理研究所-童欣研究员课题组任助理研究员，从事极化氦三技术研究，负责中国散裂中子源极化氦三系统的建设及其于极化中子的应用工作。近年来主持和参与多项国家基金项目，以第一作者和合作作者身份发表SCI研究论文多篇。

黄楚怡，中国科学院高能物理研究所在读博士生，主要研究方向为极化氦三技术及以此为应用的极化中子研究，参与中国散裂中子源极化中子系统建设工作。

共同通讯作者

童欣，中国科学院高能物理研究所研究员、博士生导师、国家重点研发计划首席科学家、中国散裂中子源学术委员会副主任。本科毕业于中国科学技术大学近代物理系，博士毕业于美国印第安纳大学物理系，后加入美国橡树岭国家实验室，负责极化中子技术研发工作。年加入中国科学院高能物理研究所，负责组建中国散裂中子源极化中子团队，领导并规划极化中子的建设与发展。获国家、省部级等十余项项目支持及多项荣誉。

王天昊，中国科学院高能物理研究所副研究员，博士生导师。从事极化中子散射技术研究，负责中国散裂中子源二期极化中子系统建设工作，主持和参与多项国家基金项目，近年来以第一与通讯作者发表SCI研究论文多篇。

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