近物所完成十多個(gè)核素的高精度質(zhì)量測量

中科院近代物理研究所利用蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)（HIRFL-CSR）裝置，對Z=20-29區(qū)域的十多個(gè)短壽命近質(zhì)子滴線核素的質(zhì)量進(jìn)行了測量。這是世界上對這些核素完成高精度質(zhì)量測量。

實(shí)驗(yàn)中CSR主環(huán)（CSRm）加速的58Ni19+束流能量達(dá)到463.36 MeV/u，快引出轟擊15mm厚的Be靶，通過彈核碎裂產(chǎn)生目標(biāo)核，經(jīng)放射性束流線（RIBLL2）選擇并傳輸?shù)竭\(yùn)行于等時(shí)模式的實(shí)驗(yàn)環(huán)（CSRe）進(jìn)行高精度質(zhì)量測量。由于目標(biāo)核的產(chǎn)額低、壽命短，CSRe必須工作在極其穩(wěn)定的狀態(tài)下才能確保實(shí)現(xiàn)高精度測量。為此，實(shí)驗(yàn)前通過配電系統(tǒng)改造以及電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化等，使CSRe二極鐵電源紋波控制在～2×10-6以內(nèi)，磁場長期穩(wěn)定度達(dá)到～10-5的先進(jìn)水平。實(shí)驗(yàn)中，研究并優(yōu)化了等時(shí)性模式設(shè)置，使回旋頻率分辨～10-6的等時(shí)性窗口達(dá)到?P/P～0.5%。圖（1）將CSRe窗口與同類裝置進(jìn)行了比較，其性能明顯優(yōu)于同類裝置。

這次實(shí)驗(yàn)旨在基于高精度核質(zhì)量數(shù)據(jù)，研究弱束縛原子核中的有效相互作用和天體快質(zhì)子俘獲的核合成過程。實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的在線自動處理。圖（2）給出的部分初步結(jié)果顯示，質(zhì)量測量精度達(dá)到了δm/m～10-7，進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析正在進(jìn)行中。