高精度离子阱SMILETRAP与离子阱预研计划

 

SMILETRAP是一台用于离子质量测量相关物理研究用的高精度离子阱。它是国际上第一台使用高电荷态离子作为测量介质的离子阱,在相同技术条件下极大地提高了实验精度。曾完成了测定质子质量、测定3H3He元素β衰变能等重要工作。

2010年,现代物理研究所和瑞典斯德哥尔摩大学合作,开展了基于高精度离子阱SMILETRAP的物理研究,掌握了高精度离子阱的技术要点。2012年底,引进了该离子阱装置。虽然该装置仍属于上一代离子阱技术,然而目前为止SMILETRAP仍是国内唯一一台高精度离子阱,它的恢复使用将有助于我们快速培养相关人才,为发展新型离子阱,建设SUPERTRAP打好人才、技术基础。

目前复旦大学正组织科研力量积极恢复使用SMILETRAP,建设高精度离子阱预研实验室,见下图。除了人才培养与技术积累外,该小型实验装置也将开展少量的前期物理研究,其目标是在10-910-10的精度测定原子质量,做到在稳定核素质量测量研究方向上国际领先。

离子阱技术预研装置示意图。

超高精度离子阱是一个高度综合、满足复杂实验需求的大型装置,不仅包含EBIT、高精度离子阱、高精度全息动量谱仪等复杂技术,将它们充分结合起来综合应用更是重大的技术挑战。该离子阱预研实验室的建设将帮助我们在高精密离子阱相关技术上完成进一步的探索,为超高精度离子阱(SUPERTRAP的建设提供宝贵的经验。