新型等时性质谱术研发取得进展
文章导读
你以为原子核质量的测量只是简单的“称重”？在极端远离稳定线的微观世界里，这一微小的数据偏差足以颠覆人类对重元素起源的认知。传统方法受限于磁场晃动，在宽时域范围内往往束手无策。然而，中科院近代物理所的一项突破，竟在仅注入极少数参考核的情况下，克服了这一顽疾。这项新技术如何在不进行磁场修正的前提下，将硅-23的质量精度提升近7倍？答案藏在一种全新的“等时性”逻辑里，它将彻底改变未来强流加速器装置的探测极限。
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原子核质量是研究核力性质、核结构演化、重元素起源以及极端同位旋条件下核素稳定性的关键物理量。基于储存环的等时性质谱术是测量短寿命原子核质量的重要实验手段。
近日，中国科学院近代物理研究所在基于储存环的新型等时性质谱术研发中取得进展，在每次注入参考原子核极少的情况下，可有效克服储存环磁场晃动带来的影响。
为了克服传统等时性质谱术无法在宽时域范围内获得高精度质量的缺点，团队发展了新型等时性质谱术（Bρ-IMS），并显著降低了Bρ-IMS对每次注入参考核数目的要求。该方法本身对磁场晃动不敏感，不需要再进行额外的磁场修正。
在已开展的针对极端远离稳定线原子核硅-22的质量测量实验中，团队成功利用该单参考核灵敏的Bρ-IMS方法，在不进行磁场修正的情况下，首次测量了硅-22原子核的质量，并将硅-23质量的精度提高了近7倍。
该方法对于未来在强流重离子加速器装置（HIAF）的储存环SRing上开展极端远离稳定线、极低产额的原子核质量测量具有重要意义。
相关研究成果发表在《核科学与技术》（Nuclear Science and Techniques）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会项目等的支持。
新型等时性质谱术研发取得进展
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