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　　近期，中國科學(xué)院近代物理研究所原子物理中心在HIRFL分別建成了TR1實驗終端和重離子冷卻儲存環(huán)CSRe內(nèi)靶反應(yīng)顯微成像譜儀，具備開展高能和相對論能區(qū)高電荷態(tài)離子與原子分子碰撞動力學(xué)實驗研究能力，實現(xiàn)了動力學(xué)碰撞實驗平臺從低能到相對論能區(qū)的跨越。這兩個裝置的建成標志著我國擁有了在國際上能區(qū)范圍最廣的原子分子碰撞動力學(xué)實驗研究平臺。圖1（左）是HIRFL-TR1高能碰撞反應(yīng)顯微成像譜儀裝置（譜儀），圖2（左）是重離子冷卻儲存環(huán)CSRe內(nèi)靶反應(yīng)譜儀。 

　　此項工作解決了開展存儲環(huán)開展動力學(xué)實驗面臨的諸多技術(shù)難題，首次在國際上實現(xiàn)了儲存環(huán)上的運動學(xué)完全測量實驗（圖2右上）。圖2右下展示了利用該譜儀開展120MeV/u Fe²⁶⁺離子與Ar原子碰撞動力學(xué)測試實驗獲得的高精度飛行時間譜。從飛行時間譜上可以鑒別到碰撞產(chǎn)生的高價態(tài)的Ar⁶⁺離子，一方面說明了與低能碰撞相比在相對論速度下高電荷態(tài)離子具有極強的電離能力，另一方面說明了裝置具有極高的信噪比，拓展了科研人員對極低截面事件的研究能力。 

　　利用高能加速器開展原子分子碰撞實驗?zāi)軌驗檠芯苛孔永碚撆c相對論交叉點提供重要的實驗數(shù)據(jù)，目前法國的GANIL以及德國GSI原子物理中心都在積極推動存儲環(huán)上反應(yīng)顯微成像譜儀的研制開發(fā)工作。這兩個實驗終端的率先建成使得我們在相關(guān)領(lǐng)域具有了先發(fā)優(yōu)勢。 

　　同時，相對論碰撞反應(yīng)譜儀的建成，為在十四五大科學(xué)裝置HIAF上開展更高相對論速度下原子分子碰撞前沿物理研究奠定了堅實的基礎(chǔ)，為在仄秒（10^-19s）甚至更短的尺度研究量子態(tài)躍遷、建立的時間尺度這一關(guān)鍵問題，以及利用物質(zhì)波開展涉及量子力學(xué)基本原理的局域?qū)嵲谛则炞C的前沿科學(xué)問題提供了可能。 

　　該研究得到了科技部重點研發(fā)項目（2017YFA0402300）的支持。 

　　 圖1： 左：TR1反應(yīng)顯微成像譜儀 右：5.8MeV/u Ni¹⁹⁺致C₃H₆（環(huán)丙烷）庫倫爆炸碎片離子飛行時間二維符合譜 

　　圖2：左：CSRe相對論能區(qū)反應(yīng)顯微成像譜儀 右：利用25MeV/u Fe²⁶⁺離子開展測試實驗現(xiàn)場（上）及120MeV/u Fe²⁶⁺離子致Ar電離實驗中獲取的高精度Ar離子飛行時間數(shù)據(jù)（下） 

　　 （原子分子結(jié)構(gòu)與動力學(xué)室   供稿）