精密测量院在钍离子囚禁研究方面取得进展

2024-06-19 17:53

近日，精密测量院冷分子离子研究组在钍离子载入、囚禁和识别方面取得重要进展，相关研究成果以“Loading and identifying various charged thorium ions in a linear ion trap with a time－of－flight mass spectrometer”为题作为封面与精选文章在国际物理学期刊《Journal of Applied Physics》上发表［1］。

近年来，对钍－229原子核第一激发态能量的测量成为精密测量物理研究的前沿与热点。钍－229原子核第一激发态比基态的能量仅高8．3 eV左右，相应辐射跃迁线宽约为10－4?Hz。目前，钍－229是唯一确认可以利用激光调控核能级，实现核光钟的核素。

研究组利用动态载入结合缓冲气体碰撞冷却的方法，在离子阱中成功囚禁并累积了钍离子［2］。同时，利用自主研发的离子阱－飞行时间质谱联合系统对钍离子数量、速度分布和囚禁寿命进行分析。相关成果为进一步通过电子桥过程激发钍－229核跃迁奠定了技术基础［3］。

精密测量院博士生李林、李梓为该文章共同第一作者，副研究员华夏为共同作者，研究员童昕为通讯作者。

该工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助。

［1］ Zi Li，Lin Li，Xia Hua，and Xin Tong，Loading and identifying various charged thorium ions in a linear ion trap with a time－of－flight mass spectrometer，J． Appl． Phys． 135，144402 （2024）．

［2］ Lin Li，Zi Li，Xia Hua，and Xin Tong，Dynamic laser ablation loading of a linear Paul trap，arXiv：2402．17981，J． Phys． D accepted （2024）．

［3］ Lin Li，Zi Li，Chen Wang，Wen－Ting Gan，Xia Hua，and Xin Tong，Scheme for the excitation of thorium－229 nuclei based on electronic bridge excitation，Nucl． Sci． Tech． 34，24 （2023）．

精密测量院在钍离子囚禁研究方面取得进展