中科院近代物理所等在儲存環離子速度的測量研究中取得進展
阿新 • • 發佈：2021-05-10
5 月 10 日訊息 據中國科學院網站，近日，中國科學院近代物理研究所及合作者在儲存環離子速度的測量研究方面取得重要進展。
據介紹，基於重離子儲存環的等時性質譜術是最先進的原子核質量測量方法之一。為進一步提高質量測量的精度和效率，科研人員研發新型等時性質譜術，同時測量離子在儲存環中的迴旋週期和速度。其中，離子速度的高精度測量是新型質譜術研發的關鍵。
為了測量離子速度，研究人員在實驗環 CSRe 安裝了兩個時間探測器，測量離子在直線段的飛行時間，從中提取離子速度。利用傳統的符合測量方法，受限於探測器的效率，速度精度不夠理想。科研人員通過聯合擬合的方法，並考慮離子在儲存環中 Betatron 振盪對迴旋週期的影響，高精度測量了儲存環內離子的速度，精度達到 10-5
瞭解到，相關研究成果以亮點文章“編輯推薦”（Editors’ Suggestion）的形式，發表在Physics Review Accelerators and Beams上。
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▲圖 1. 使用不同方法得到的離子直線段飛行時間精度與離子質子數 Z 的變化關係。黑色實心圓點是使用符合時刻法得到，紅色空心圓點是使用多項式擬合法得到，藍色實心三角是使用考慮到離子 Betatron 振盪的新公式擬合得到 | 圖自中國科學院網站，下同
▲圖 2. 離子 Betatron 振盪頻率、與離子磁剛度的依賴關係。黑色實心圓點是使用 45V23+ 離子計算得到，紅色空心圓點是使用 28P15+ 離子計算得到。其磁剛度是使用這兩種離子的已知質量與測量到的速度計算得到