Speaker
子文 潘
(中国科学技术大学)
Description
自旋极化缪子是一种灵敏的量子磁探针，可通过与物质内部局域磁场的相互作用，精准表征其微观磁结构与动力学行为。缪子自旋谱学（μSR）依托缪子自旋进动、弛豫及共振特性，是当前先进的物质磁性表征手段。该技术已深度应用于磁性材料、超导体、半导体、自由基与电池等物质科学交叉应用领域，也为超导体、量子自旋液体等前沿量子材料的微观机理研究，提供了关键实验证据。
μSR实验的开展，强烈依赖高能质子束打靶产生的高流强极化缪子束流。目前全球仅有加拿大TRIUMF、瑞士PSI、英国ISIS、日本J-PARC和MuSIC五个缪子源可支撑μSR实验。在此背景下，位于东莞的中国散裂中子源二期工程正在建设我国首个MELODY脉冲束缪子源，这将为国内庞大的物质表征用户群体提供更充裕、更优质的缪束机时，为我国物质科学的高质量发展注入强劲新动能。
针对MELODY缪子源μSR谱仪终端建设，中国科学技术大学团队与中国散裂中子源加速器团队长期合作，从无到有完成两代谱仪探测装置的研发。结合脉冲缪子束团特征，探测器采用阵列化结构，高效探测缪子衰变产生的正电子信号。第一代128通道原型机采用光电倍增管方案，攻克了探测器与电子学关键技术；经多轮优化后，探测系统死时间压缩至7 ns，性能优于英国ISIS缪子源同类谱仪。第二代谱仪改用硅光电倍增管读出，搭载超3000个探测器单元，整体结构紧凑，可充分利用MELODY脉冲缪子束流开展μSR谱学表征实验。
