新型等時性質譜術研發取得進展

原子核質量是研究核力性質、核結構演化、重元素起源以及極端同位旋條件下核素穩定性的關鍵物理量。基于儲存環的等時性質譜術是測量短壽命原子核質量的重要實驗手段。

近日，中國科學院近代物理研究所在基于儲存環的新型等時性質譜術研發中取得進展，在每次注入參考原子核極少的情況下，可有效克服儲存環磁場晃動帶來的影響。

為了克服傳統等時性質譜術無法在寬時域范圍內獲得高精度質量的缺點，團隊發展了新型等時性質譜術（Bρ-IMS），并顯著降低了Bρ-IMS對每次注入參考核數目的要求。該方法本身對磁場晃動不敏感，不需要再進行額外的磁場修正。

在已開展的針對極端遠離穩定線原子核硅-22的質量測量實驗中，團隊成功利用該單參考核靈敏的Bρ-IMS方法，在不進行磁場修正的情況下，首次測量了硅-22原子核的質量，并將硅-23質量的精度提高了近7倍。

該方法對于未來在強流重離子加速器裝置（HIAF）的儲存環SRing上開展極端遠離穩定線、極低產額的原子核質量測量具有重要意義。

相關研究成果發表在《核科學與技術》（Nuclear Science and Techniques）上。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會項目等的支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s41365-026-01933-2

新型等時性質譜術研發取得進展