新技术提高了测量短寿命原子核的精度

兰州重离子研究设施 (HIRFL-R) 的研究人员推出了一项名为 Tune-IMS 的技术，旨在提高等时质谱 (IMS) 测量短寿命原子核的精度。这项进展为原子核结构研究提供了精确的数据，并可能在天体物理学、核能和医学领域有潜在的应用。

Tune-IMS技术已被证实能够提高某些短寿命核素(如63Ge、65As、67Se和71Kr )的质量精度。与之前的IMS方法相比，它还利用了离子的回旋加速器振荡来进一步降低质量误差，这对于短寿命核素尤为重要。

“我们的方法可以对难以测量的同位素实现更高的测量精度，”该项目首席研究员王猛教授说。“这可能有益于正在进行的核物理和相关领域的研究。”

Tune-IMS 提供的更高精度可能为研究核反应的研究人员提供更可靠的数据，这对于理解恒星演化和恒星元素形成等过程非常重要。更精确的质量测量也可能有助于核能研究，精确的数据可以提高反应堆的效率并改进安全规程。

此外，这一进步可能有助于核医学，其中用于诊断成像和治疗的同位素需要精确的质量数据以确保稳定性和有效性。

传统的等时质谱 (IMS) 在实现高精度方面面临挑战，尤其是对于短寿命原子核。这些限制与离子中磁刚度的扩散有关，磁刚度会影响质量测量的分辨率。

Tune-IMS 技术利用回旋加速器振荡解决了这个问题，从而减少了旋转时间的差异，从而提高了测量精度。该方法已在多种核素上成功测试，并且与现有的 IMS 方法相比具有优势。

虽然 Tune-IMS 有所改进，但当前方法需要选择特定的振荡值，这限制了可供分析的离子数量。研究团队正在开发一种具有位置灵敏度的新型飞行时间探测器来解决这一限制，旨在提高该方法的效率和适用性。

王教授指出：“通过提高探测器的灵敏度，我们希望扩大可以用Tune-IMS研究的原子核范围。”

Tune-IMS 技术提高了短寿命原子核质量测量的精度，有望应用于基础核研究和核能、医学等实际领域。HIRFL-R 的研究人员计划继续开发该技术，以扩大其应用范围。