期刊名：Quantum Beam Science

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“仪器设备与设施”(Instrumentation and Facilities)栏目是Quantum Beam Science 期刊栏目之一。该栏目由12位全球知名学者组成的编委会负责。

本栏目重点介绍用于产生、操控和应用各类量子束流的先进仪器系统与科研设施。内容涵盖同步辐射光源、自由电子激光、散裂中子源、加速器装置、离子束平台以及相关的束线站、探测器系统和实验环境等。栏目关注新型束流技术的发展、关键部件的设计与优化、束流诊断方法、实验平台搭建以及面向前沿研究的设施性能提升，旨在促进量子束设施与仪器的发展，推动跨领域实验技术的交流与创新，为研究者提供高质量平台介绍与技术成果展示的窗口。栏目收录文章类型包括研究论文 (Research Papers)、综述 (Reviews) 等。

栏目主页：

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部分栏目编委

Prof. Dr. Ken Andersen（Institut Laue Langevin (ILL), France）

研究方向：中子仪器设计领域。

Prof. Dr. Kim Lefmann（Niels Bohr Institute, University of Copenhagen）

研究方向: 量子磁性；超导；中子仪器设备 / 中子测量仪器等

精选文章

Simulating Neutron Diffraction from Deformed Mosaic Crystals in McStas

利用 McStas 模拟变形镶嵌晶体的中子衍射行为

Christensen, D.L.et al.

https://www.mdpi.com/2412-382X/10/1/6

文章亮点：

1）开发了 McStas 中首个可模拟弯曲完美晶体与弯曲镶嵌晶体的组件，解决了相关模拟缺失的问题。

2）在统一框架下准确再现了晶体弯曲与镶嵌性对中子衍射的影响，并支持多重散射过程。

3）通过与 SIMRES、NCrystal 及解析解的全面对比验证了模型的可靠性。

4）为中子单色器和分析器等仪器设计提供了高效、可应用的新模拟工具。

引用格式：

Christensen, D.L.; Cabeza, S.; Pirling, T.; Lefmann, K.; Šaroun, J. Simulating Neutron Diffraction from Deformed Mosaic Crystals in McStas. Quantum Beam Sci. 2026, 10, 6. https://doi.org/10.3390/qubs10010006

Optimized Neutronics Designs of the Indonesian Experimental Power Reactor/RDE (Comprehensive Review and Future Challenges)

印度尼西亚实验电力反应堆（RDE）中子学优化设计：综述与未来挑战

Peng Hong Liem

https://www.mdpi.com/2412-382X/10/1/5

文章亮点：

1）全面比较了 RDE 在不同堆型、补料方式与燃料循环下的中子学设计结果，明确了最优燃料组成与运行策略。

2）系统评估了多种反应堆物理模拟工具与核数据库的应用表现，并指出未来设计改进方向。

3）提出 OTTO 与多批次补料的取舍建议，明确当前条件下采用铀燃料循环的工程可行性与优势。

引用格式：

Liem, P.H. Optimized Neutronics Designs of the Indonesian Experimental Power Reactor/RDE (Comprehensive Review and Future Challenges). Quantum Beam Sci. 2026, 10, 5. https://doi.org/10.3390/qubs10010005

Fast and Accurate Pixel Calibration of Tof Neutron Diffractometers with Machine Learning

基于机器学习的飞行时间中子衍射仪快速精确像素校准

Song, A.P.et.al.

https://www.mdpi.com/2412-382X/10/1/1

文章亮点：

1）本研究证明，利用机器学习的“训练—预测”方法可快速且准确地完成中子衍射仪像素级散射常数标定，大幅缩短传统精修所需时间。

2）该方法只需使用部分像素数据即可获得稳定模型，并能通过单个像素的衍射谱精确预测大量像素的标定参数。

3）由于处理流程简洁，该方法具有在 GPU 上进一步加速的潜力，可在未来实现更大规模数据集的快速标定

引用格式：

Song, A.P.; An, K. Fast and Accurate Pixel Calibration of Tof Neutron Diffractometers with Machine Learning. Quantum Beam Sci. 2026, 10, 1. https://doi.org/10.3390/qubs10010001

Implementation and Applications of a Precision Weak-Field Sample Environment for Polarized Neutron Reflectometry at J-PARC

日本大强度质子加速器设施J-PARC偏振中子反射精密弱场样品环境的实现与应用

Hanashima, T.et.al.

https://www.mdpi.com/2412-382X/9/4/35

文章亮点：

1）本研究在 J-PARC MLF 的 BL17 反射仪上开发了一套弱磁场样品环境系统（WFSE），可在亚 Oe 至百余 Oe 范围内实现稳定、精确的磁场控制，同时保持良好的偏振性能。

2）实验结果表明，该系统能够在弱磁场条件下有效获取磁性薄膜的剩磁态信息，并支持通过 MCV-PNR 方法解析软物质薄膜的层状结构，包括具有较大表面粗糙度的样品。

3）WFSE 为多类材料的低场中子反射实验提供了可靠且实用的平台，扩大了弱磁场条件下可开展的科学研究范围。

4）系统未来将通过引入低温装置、多样品切换系统及支持偏振离散散射测量进一步提升功能，为研究更复杂的磁结构与材料特性提供拓展空间。

5）新系统的高精度弱磁控制能力，有望促进自旋电子学、磁存储以及能源材料等领域的材料研究；同时也为软物质及生物相关薄膜的非破坏性结构分析提供新的实验途径。

引用格式：

Hanashima, T.; Akutsu-Suyama, K.; Ohe, Y.; Kasai, S.; Kira, H.; Hattori, A.N.; Osaka, A.I.; Tanaka, H.; Suzuki, J.-I.; Kakurai, K. Implementation and Applications of a Precision Weak-Field Sample Environment for Polarized Neutron Reflectometry at J-PARC. Quantum Beam Sci. 2025, 9, 35. https://doi.org/10.3390/qubs9040035

Piecewise Linear Approximation of Elliptical Neutron Guides—A Case Study for BIFROST at ESS

椭圆中子导管的分段线性近似——以欧洲散裂中子源上的BIFROST为例的案例研究

Christensen, D.L.et.al.

https://www.mdpi.com/2412-382X/9/1/5

文章亮点：

1）研究表明，将椭圆或弹道中子导管分段为最长 3 m 的线性渐变段，其传输性能与理想椭圆几乎相同；在部分低波长条件下甚至表现更好。

2）模拟结果显示，导管的整体形状比局部平滑度更关键，短段线性逼近之所以有效，是因为额外的小角度反射能够保持良好的中子导向。

3）在复杂的 BIFROST 导管系统中，0.5 m 的分段能够完整保持性能，而 3 m 分段在高于 2 Å 时出现轻微传输下降。

4）总体来看，使用短线性分段替代理想椭圆导管是一种可行且高效的工程方案，不会显著损害传输效率或相空间均匀性。

引用格式：

Christensen, D.L.; Frøystad, R.; Olsen, M.A.; Krighaar, K.M.L.; Husgard, A.; Bertelsen, M.; Toft-Petersen, R.; Lefmann, K. Piecewise Linear Approximation of Elliptical Neutron Guides—A Case Study for BIFROST at ESS. Quantum Beam Sci. 2025, 9, 5. https://doi.org/10.3390/qubs9010005

期刊介绍

主编：Prof. Dr. Klaus-Dieter Liss

Quantum Beam Science (QuBS, ISSN 2412-382X) 是一个国际性开放获取期刊。主要关注量子束在广义材料研究和表征方面的应用，以及量子束源、仪器和设备的发展。期刊创刊于2017年，目前已被Scopus (Elsevier)、Emerging Sources Citation Index (ESCI)—Web of Science (Clarivate Analytics)、CAPlus/SciFinder、Inspec、Astrophysics Data System等数据库收录：https://www.mdpi.com/journal/qubs/indexing

2024 Impact Factor：1.7

2025 CiteScore：3.2