近日,近代物理研究所蔡晓红研究员带领原子物理II组在兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)实验环上完成了第一轮辐射电子俘获实验。实验采用超导ECR离子源提供的
Xe27+离子,经扇聚焦回旋加速器加速到2.9MeV/u后注入主环,在主环中进一步加速到200MeV/u,通过剥离膜得到全剥离的Xe54+注入实验环,与内靶交叉,测得了197MeV/u Xe54+离子与N2靶碰撞的辐射电子俘获(REC)过程发射X射线的角分布,并研究了有/无电子冷却情况下氙离子的储存寿命。这是HIRFL-CSR实验环内靶的第一次在线实验,也是国际上Xe54+离子与气体靶碰撞REC角分布的首例实验,具有里程碑的意义:
1) 实验环首次成功实现了氙离子的储存;实现了高能氙离子束的冷却(见图),动量分散达到了2.2×10-5;实现了电子冷却与内靶实验的成功配合;
2) 内靶完成了首次在线实验,实现了长期的稳定运行,在测量期间,各级气压和靶厚保持稳定可以满足长时间物理实验的要求,为今后的物理实验奠定了基础;
3) 内靶远程控制系统稳定,实现了温度、气压和设备状态的远程调节或监测,完全可以满足实验的要求;
4) 证实了实验探测系统布局合理,工作稳定;证实了预先制定的REC实验方案考虑周密,合理可行;
5) 明确了实验探测系统、内靶系统和加速器的改进思路,产生了新的物理实验想法,为今后进行高电荷态离子高精度谱学研究积累了宝贵的第一手经验。
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