中子散射的原理很简单，波矢为ki，能量为Ei的入射中子束，进入样品并经过散射过程，其能量或动量将发生转移，这些变化可以通过测量出射中子的波矢kf和能量Ef而得到确定。

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中子谱仪利用中子与原子核的作用来进行物质微观结构和动力学的研究。如果把散裂中子源比做超级显微镜，每台中子谱仪都是一个“显微镜”。中子谱仪的工作原理如图1 所示，中子源产生的中子当做一束“光”，入射到科学家用户要研究的“黑盒子”样品上进行观测，中子将与样品内部原子核发生作用，中子探测器类似人的“眼睛”收集与样品作用后各方向出射的中子，最终通过散射中子方向、速度和自旋等的数据分析，获得样品内部原子和分子在哪里，以及如何运动等信息。

中国散裂中子源(CSNS)现已建了伴生质子束实验平台(APEP)，为质子辐照相关的实验研究提供条件。