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主要研究领域

　　中子科学、化学与放射化学技术、复杂生物系统、能源科学、工程科学与机器人、环境科学、高效计算、数学、测量科学、物理和化学科学、模拟科学、国家安全。

回旋加速器

　　ORIC是一台可变能量多粒子加速器，1962年建成。等时性或磁场沿方位角变化回旋加速器的概念首先由L.H. Thomas于1938年提出。等时性是指通过径向增加磁场以补偿离子质量相对论性增加所得到的沿轨道绕转的恒定频率。因为径向增加磁场使束流散焦，为环流时没有损失和有效引出，所以需要磁场中方位角的变化使束流聚焦。ORIC是首先建成的等时性或磁场沿方位角变化回旋加速器之一。

回旋加速器

ORIC的主要用途是作为产生放射性离子束的驱动器，给位于放射性离子束注入器平台的靶-离子源装置提供强质子、氘核和a粒子。靶反应产生放射性原子，然后离子化和加速。

脉冲中子原

　　橡树岭电子直线加速器（ORELA）脉冲中子源是个大功率以电子加速器为基础的中子源，它提供强中子毫微秒脉冲，每个脉冲里有能量在10e-03 - 10e08 eV的中子。ORELA每年大约运行1200小时，是个用户装置，对大学、国家实验室和工业界的科学家开放。

脉冲中子源概念图

在这一装置上可进行许多类型的中子截面测量（总的、俘获、裂变、弹性、散射以及伽马射线和中子产生），能量分辨率极好。采用飞行时间方法确定相互作用的中子能量。还进行探测器的标定和探测器对中子的响应测量。中子通量峰值约1 MeV时，利用ORELA进行许多类型的辐射损坏和活化研究最为理想。 　　该装置由一台180-MeV的电子加速器、中子产生靶、200米长通向地下探测器位置的隐藏真空飞行管、许多复杂的探测器、数据获取和分析系统组成。中子由来自钽辐射器的韧致辐射产生。慢化的或非慢化的中子都有，光谱的形状由可移动的滤波器进行进一步的修整。脉冲宽度为4-30毫微秒，重复率每秒为12-1，000个脉冲。世界上还剩一台类似ORELA的装置，在比利时。

实验设施

　　建筑技术中心 有近20个复杂的实验设施和装置。这些设施和装置不仅为本实验室的科学家和工程师服务，而且对美国的大学、工业界和其他的国家实验室以及国外研究机构的研究人员开放。同时，通过将不必要的重复劳动降低到最小程度，促进科学界有益的相互影响和在许多情况下最佳利用昂贵的独特设备，推动国家的研究与开发，并完成能源部的任务。 　　

生物处理研究设施

　　 　　生物处理研究设施系指采用搅拌罐、桶状反应堆和用于大规模批量和桶型实验的发酵实验生产装置，研究先进生物处理方案的实验室组合体。研究与开发活动包括（但不局限于）饲料养分的预处理和分离、微生物培育分类和改进以及基因控制；微生物和酶的定位、先进生物反应堆原理；垃圾生物处理、处理可行性和按比例扩大、先进分析原理、生物处理检测和控制以及生化分离。 　　

建筑技术中心

　　 　　建筑技术中心确定、开发和推广可持续性和能源效率高的建筑技术和系统。该中心为美国建筑业提供建筑外壳、加热和冷却以及设备的测试和分析诀窍。其他研究领域为监测和系统分析现有的建筑工作。

建筑技术中心

用于中子科学的锎用户装置

　　 　　用于中子科学的锎用户装置是个采用紧凑型（手指大小）锎-252中子源容器的独特中子辐照装置。这些中子源为能源部锎-252分配计划储存在锎用户装置。有两个没污染的热室研究人员可以进入和组装实验设备，之后是能放射出大于1011中子/秒的锎-252中子源，这些中子源可用于辐照。快中子谱（平均能量约为2.1

用于中子科学的锎用户装置

MeV）可调制到热中子谱，小样品容积可由大于108 cm-2 s-1的热和/或快中子通量辐照。相应的伽吗剂量比中子剂量小得多。利用锎用户装置的实验避免了在规章和放射性方面对中子源进行监管和处理的考虑。 　　

工业创新计算中心

　　 　　由于ORNL的计算能力，该工业创新计算中心的用户们利用它的计算能力，解决以前因计算能力不足或没有适当的软件而无法解决具有挑战性与工业有关的问题。 　　

冷却、加热和动力集成实验室

　　 　　冷却、加热和动力集成实验室是使来自工业界、大学和其他研究机构的研究人员为建筑申请对分布式能源产品和系统进行测试的设施，它可使开发者进行性能和可靠性测试。 　　

燃料、发动机和排气研究中心

　　 　　燃料、发动机和排出物研究中心专门详细描述内燃发动机的排出物和效率，其综合能力包括半敞开的发动机排气模拟器，各种各样的功率计和车辆。该中心有几个专用诊断和测量工具，还包括许多旨在协助开发和评估发动机和排气控制技术的美国其他设施少见的工具。

燃料、发动机和排气研究中心

高通量同位素反应堆

　　 　　高通量同位素反应堆是一台多用途85-MW同位素制备反应堆，具有进行各种辐照实验的能力和设备。它的峰值热中子通量为2.6×1015中子/厘米2/秒，在西方世界最高。高通量同位素反应堆是个铍反射轻水冷却和调制通量 – 俘获型游泳池式的反应堆，采用浓缩铀235作为燃料。一个燃料周期通常为85-MW时全功率运行23 – 27天，然后停机约4 -7天。 　　

高温材料实验室

　　 　　高温材料实验室提供最先进的表征确定表面和大部分材料在分子水平组成和微结构的仪器设备；测量在各种环境条件下的机械性能，特别是生命预期研究，在模拟使用条件下蠕变和疲劳实验，以及微机械测试和分析；用于对材料变化、结构、稳定度、反应和通过现场衍射膨胀的高温和室温研究；通过衍射方法，测量剩余应力和结构（极性图）；为各种各样的样品如涂层、薄膜、复合材料等提供大量独特的高温热传递和热分析设备；利用装有仪器的磨床研究最佳研磨参数，并对加工过的部件进行精密测量，以及进行摩擦和磨损研究。 　　

高温材料实验室

　　 　　Holifield放射性离子束装置提供高质量短寿命放射性同位素束流。橡树岭等时性回旋加速器产生的强轻离子束打击高耐熔靶时，产生这些同位素。放射性同位素从产生靶裂变出来，离子化，形成束流和所选的质量。然后放射性离子束被注入到25-MV的串联加速器 – 世界上电压最高的静电加速器，供核反应、结构和天体物理研究。 　　

金属处理实验室用户设施

　　 　　金属处理实验室用户设施提供专门设备，用于研究材料合成（熔融、铸造和粉末冶金）；变形处理（锻造、轧制、挤压成型和热机械处理）；材料表征（机械性能、断裂力学、非损伤性检查、腐蚀、