散裂中子源是由加速器提供的高能质子轰击重金属靶而产生中子的大科学装置。通过原子的核内级联和核外级联等复杂的核反应，每个高能质子可产生20～40个中子，每产生一个中子释放的热量仅为反应堆的约四分之一（～45MeV）。从反应堆中子源发展到高通量脉冲散裂中子源，使中子探针的功能变得日益强大。世界上正在运行的脉冲式散裂中子源主要有美国的LANSCE、英国的ISIS、美国的SNS和日本的J-PARC/JSNS。已经完成试运行而进行正常运行的散裂中子源有美国的SNS，而正在试运行的散裂中子源有日本的J-PARC/JSNS。计划建设的散裂中子源有中国的CSNS、韩国的PEFP升级计划和印度的ISNS等。SNS和J-PARC的设计束流功率超过或达到了1MW，CSNS、PEFP和ISNS设计功率都在百千瓦量级。

    从上世纪八十年代建成一直到2007年，一直是世界上亮度最高的散裂中子源－英国卢瑟福实验室的ISIS（下图）利用直线加速器将负氢离子加速到70MeV，通过剥离注入到快循环同步加速器，把质子进一步加速到800MeV后轰击钨靶，产生通量为8×10¹⁵/cm²/s的脉冲中子，其脉冲中子通量已高出通量最高的反应堆近一个量级。

    到1990年代，美、日、欧等发达国家开始认识到能提供更高中子通量和更高中子利用效率的散裂中子源在现代科学技术中的重要地位，相继提出建设束流功率为兆瓦量级的散裂源。它们能产生比反应堆高上百倍的有效中子通量，和第三代同步辐射光源相辅相成，又互相不可替代地为多学科的创新研究提供了强大的研究平台。　

    在美国，以橡树岭国家实验室为主的六大核科学国家实验室携手合作建造了一台第一期设计束流功率为1.4MW的散裂中子源SNS（下图），它提供的中子通量高达10¹⁷/cm²/s。其总投资也高达14亿美元。通过七年多的紧张建设，于2006年4月28日，产生出第一束中子。至2007年8月，束流功率达到160kW，超过英国的ISIS。经过一段时间的试运行，至2009年9月18日，束流功率进一步提高到1MW，成为目前世界上首个束流功率达到兆瓦量级的脉冲散裂中子源。通过5台谱仪提供用户的束流时间也在增加，新的谱仪建设和升级计划也正按计划进行。

    在日本，日本原子能研究所与高能加速器研究机构合建的工程总投资约18亿美元的强流质子加速器研究联合装置J-PARC（下图）已于2009年上半年建成并投入运行。其中一台3GeV的快循环同步加速器（RCS）将提供最高可达1MW的质子束流到材料及生命研究装置（MLF，包括日本散裂中子源JSNS和μ子源MUSE）和作为主环的注入器。2009年11月，束流功率达到120kW，12月进一步达到300kW（持续1小时）。目前在正常运行情况下提供约120kW的质子束供MLF使用。

    在英国卢瑟福实验室，ISIS正在进行升级改造工程，一方面将质子加速器的束流功率从160kW提升到240kW，另一方面建设第二靶站，第二靶站将从质子加速器提供的每秒50个脉冲中得到10个脉冲，束流功率为48kW，非常适合开展基于长波中子的研究工作。升级改造工程总投资约3亿美元，工程的建设已接近于完工。　

    CSNS将是发展中国家拥有的第一台散裂中子源，其脉冲中子通量将位居世界前列。在加速器、靶站和谱仪等各方面采用了一系列世界先进的设计和技术，束流功率为100kW的CSNS其有效中子通量将超过英国卢瑟福实验室的散裂中子源ISIS目前所达到的水平，可以满足我国在多学科领域内对中子散射的强劲需求。