在建党101周年和香港回归25周年的特殊日子里，2022年7月1日，二所209室自旋回波团队在绵阳研究堆自旋回波准弹中子散射谱仪上首次测试得到中子自旋回波信号，标志着国内首个自主研制的自旋回波中子准弹散射谱仪的建设及调试取得阶段性成果。
自旋回波准弹中子散射谱仪是目前国际上能量分辨率最高的中子散射谱仪，利用适当设计的磁场控制中子自旋进动，将能量信息编码为中子束的极化率，用于分析测试材料中皮秒至纳秒、埃到纳米尺度的范围的动力学行为，弥补中子散射技术在此方面的不足。该类型谱仪近几十年来在国际上高速发展，技术更新极快，目前已经发展到第三代的纵向共振型中子自旋回波谱仪技术(Longitudinal Neutron Resonance Spin Echo Spectrometer简称 LNRSES)，目前仅德国和日本具备该技术和正式运行的该类装置。鉴于该最新技术具有耗能和价格低、能量分辨率高和便于实现氢测量的优势，209室中子自旋回波团队从起步开始就瞄准了这种国际最先进的谱仪技术，着手研制国内首台自旋回波准弹谱仪。
课题组于2017年开始进行准备工作，并于2021年完成所有谱仪部件的研制工作。精心研制的谱仪核心器件共振型自旋翻转器，采用双亥姆霍兹线圈构型的进动磁场线圈加RF共振线圈构成，其磁场强度达到1500Gs的同时均匀性达到4.94×10-4，完美满足指标要求。
共振型自旋翻转器
作为目前原理最复杂的中子散射谱仪，LNRSES有近50个磁场部件协同工作，对整体磁场同一性及前后两个臂的对称性要求堪称苛刻，项目组同志使用激光跟踪仪逐一对线圈位置进行微调，保证整套磁场系统同轴性。再使用三维磁场探针对整条束线上的磁场进行测试，根据测试结果再去调试线圈，如此迭代反复，保证中子通路上的磁场达到要求。冷调完成的LNRSES谱仪如下图。
安装完成的LNRSES谱仪整体构型
2022年6月，在自主完成前端弯导管安装之后，自旋回波准弹中子散射谱仪的带束热调工作终于开始。调试时需要根据中子波长变化场强，一个线圈磁场改变则牵动相关数个线圈磁场都需要扫描调整，名副其实的“牵一发而动全身”，调试难度极大。对此，组内成员王燕、屈正等同志表现出惊人的耐心，不焦不躁，加班加点，有条不紊，由简入繁。在成功调试得到自旋回波小角中子散射谱仪信号的经验加持下，此次调试仅仅用了不到3周时间，就于2022年7月1日，成功得到了首个中子自旋回波信号。调节引导磁场电流得到震荡变化的信号即为自旋回波信号，包络线为波长分布的傅里叶变换。经过拟合得到在自旋回波时间为14ns时，得到中子极化率为72%的自旋回波信号。
LNRSES测得的中子自旋回波信号
本工作是谱仪研制与建设过程中的一个标志性节点，标志着谱仪各部件/器件的研制工作已全面完成并达到设计预期，整台自旋回波准弹谱仪完全为国内自主设计研制、调试和搭建，属于国内首台、国际先进的性能指标水平。该谱仪的整体搭建和初步测试完成，为后续功能拓展和测试使用奠定了坚实的基础。
