近日,中國(guó)科學(xué)院宣布了一項(xiàng)科研領(lǐng)域的重大突破:我國(guó)科學(xué)家成功研制出全球首臺(tái)低能量強(qiáng)流高電荷態(tài)重離子研究裝置,并順利通過(guò)了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)專家組的驗(yàn)收。
重離子加速器,作為加速質(zhì)量重于阿爾法粒子的離子的設(shè)備,其技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用一直推動(dòng)著離子束物理研究的前沿。隨著技術(shù)的不斷迭代和升級(jí),離子束物理不僅在理論探索上深化了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知,更在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)了廣泛的價(jià)值。
此次我國(guó)自主研發(fā)的這臺(tái)重離子加速器裝置,不僅在技術(shù)上是全球首例獨(dú)立運(yùn)行的低能量強(qiáng)流高電荷態(tài)設(shè)備,更為核天體物理、原子物理等基礎(chǔ)科學(xué)研究以及核能材料研發(fā)等應(yīng)用領(lǐng)域提供了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該裝置集成了多個(gè)子系統(tǒng),包括45吉赫茲超導(dǎo)高電荷態(tài)電子回旋共振離子源、高壓平臺(tái)、強(qiáng)流多電荷態(tài)束流分析和制備系統(tǒng)、連續(xù)波新型射頻四極場(chǎng)重離子加速器等。
這一創(chuàng)新裝置的投入使用,預(yù)示著我國(guó)科學(xué)家將在原子物理、核天體物理和核能材料等領(lǐng)域取得一系列開創(chuàng)性的研究成果。例如,科學(xué)家們將能夠率先開展低能量高電荷態(tài)離子碰撞實(shí)驗(yàn),直接測(cè)量恒星平穩(wěn)核燃燒過(guò)程中的關(guān)鍵核反應(yīng)截面,有望解決核天體物理領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)的一些重大科學(xué)難題。