4月8日，國家重大科技基礎設施強流重離子加速器裝置(HIAF)高精度環(huán)形譜儀實驗終端通過了由中國科學院科技基礎能力局組織的工藝測試。現(xiàn)場測試結果顯示，基于強流重離子加速器裝置高精度環(huán)形譜儀所測得的短壽命原子核金-202的質(zhì)量精度達到國際最高。

原子核的質(zhì)量是研究核力性質(zhì)、核結構演化、宇宙中重元素起源等重大科學前沿問題的關鍵物理量，在核技術領域有著廣泛的應用。高精度環(huán)形譜儀是強流重離子加速器裝置的六大實驗終端之一，同時也是加速器系統(tǒng)的重要組成部分，是開展前沿物理實驗的核心設備，可以精確測量壽命只有幾十微秒的原子核的質(zhì)量。強流重離子加速器裝置項目的建設目標之一是建成國際上測量精度最高的原子核質(zhì)量測量譜儀。

強流重離子加速器裝置。受訪單位供圖

此次實驗是基于強流重離子加速器裝置開展的首個終端測試實驗。中國科學院近代物理研究所科研團隊利用高精度環(huán)形譜儀，開展了基于肖特基探針的質(zhì)量測量實驗。實驗中測得的多個原子核質(zhì)量精度顯著提高。其中，遠離穩(wěn)定線的短壽命原子核金-202的質(zhì)量測量精度達到11千電子伏特，較此前國際最高精度提高一倍，是目前國際上針對該原子核最精確的質(zhì)量測量結果。

這一進展標志著強流重離子加速器裝置高精度環(huán)形譜儀實驗終端關鍵性能指標已達到設計預期，核質(zhì)量測量精度達到國際領先水平，同時還驗證了加速器系統(tǒng)高流強、高品質(zhì)的供束能力及裝置穩(wěn)定性與電磁環(huán)境的顯著提升，為后續(xù)開展核物理、核天體物理、原子物理等領域前沿科學研究奠定了良好基礎。接下來，研究團隊將進一步挖掘加速器裝置性能潛力，為正式運行開展科研工作做好相關準備。

位于廣東惠州的強流重離子加速器裝置由中國科學院近代物理研究所負責設計建造，歷經(jīng)7年建設，已于2025年10月調(diào)試出束。借助于該裝置提供的國際上脈沖流強最高的重離子束流與國際上測量精度最高的核質(zhì)量測量譜儀，我國科學家有望在探索原子核存在極限、揭示核天體物理過程等基礎科學研究及重離子束重大應用研究等方面取得具有重大國際影響的研究成果，提升我國重離子科學與技術領域的創(chuàng)新能力。