【康沃真空網(wǎng)】近日，普發(fā)真空獲得來自德國達姆施塔特工業(yè)大學的一份重要訂單，將向該校交付一套 DREEBIT 離子束系統(tǒng)，以供其核物理研究所使用。達姆施塔特 LaserSpHERe（Laser Spektroskopie an hochgeladenen Ionen und exotischen radioaktiven Nukliden，高電荷離子和外來放射性核素激光光譜測量）工作組的研究人員將在該研究所開展各種前沿原子物理、核物理和粒子物理精密實驗，其中，高電荷離子和外來短壽命同位素的激光光譜測量是研究重點。此次研究計劃獲得德國科學基金會（DFG）SFB 1245 特殊科研部門支持。
2014 年底，達姆施塔特工業(yè)大學核物理研究所開始建造大型科研設備“激光光譜測量和應用物理學共線設備”(Kollineare Apparatur für Laserspektroskopie und angewandte Physik, KOALA)，而此次訂購的離子束系統(tǒng)正是要應用于這臺設備。該系統(tǒng)所使用的 EBIS-A 離子源可生成各種輕化學元素帶電離子以用于實驗，而這些離子將連接到 KOALA 設備的束流引導裝置內(nèi)。為了使粒子能夠在束流引導管中盡可能自由地移動，純凈的超高真空環(huán)境必不可少，而保持這種低壓環(huán)境則必須依靠極其強大而可靠的真空生成技術。由普發(fā)真空集團提供所有相關真空組件的新離子源系統(tǒng)更是如此，它能讓離子在其中停留的時間更長。
圖：DREEBIT離子束系統(tǒng)，可產(chǎn)生實驗用帶電粒子
如同煙花能夠呈現(xiàn)各種顏色，每一種元素都會發(fā)射和吸收某些特定波長的光，對應范圍極為精確，而人眼會將這些波長感知為不同的顏色。顏色取決于化學元素種類以及原子的電荷狀態(tài)，高精度波長測量不僅可提供有關化學元素種類及其電荷狀態(tài)的信息，若以高精度理論計算進行比對，甚至還可以確定原子核的大小。
達姆施塔特工業(yè)大學工作組負責人 Wilfried N?rtersh?user 博士、教授解釋了KOALA光束線的技術優(yōu)勢：“到目前為止，原子半徑的光譜測量只能在僅有一個電子的類氫系統(tǒng)上進行，因為只有這樣，理論計算才足夠準確。但是，如果考慮實驗需求，這類簡單的原子系統(tǒng)就有一大缺點，也就是所使用的波長處于光譜的遠紫外區(qū)范圍內(nèi)，因此很難用現(xiàn)有的激光系統(tǒng)捕捉到。然而，目前的技術已經(jīng)有望達到足夠的精度，以適應于具有兩個電子、更為復雜的類氦系統(tǒng)。它們的波長用激光系統(tǒng)捕捉容易得多，由此，未來將能夠明顯地、更加精確地確定從氦到氮的原子核半徑。一旦安裝上采用EBIS-A離子源的 DREEBIT 離子束系統(tǒng)，這套 KOALA 設備即可為此提供理想的前提條件。”
圖：KOALA（Kollineare Apparatur für Laserspektroskopie und angewandte Physik，激光光譜測量和應用物理學共線設備）光束線示意圖
DREEBIT GmbH 公司自2006年成立以來，其“離子束技術”部門已開發(fā)出多種類型的離子源并推向市場，例如EBIS和ECRIS。它們主要安裝在各種粒子加速器上，以滿足科研和醫(yī)療應用之需，例如離子束療法。DREEBIT GmbH 公司自2017年起隸屬普發(fā)真空集團旗下，專注于開發(fā)特殊系統(tǒng)和維修真空產(chǎn)品。截至目前，該公司在德國德累斯頓（Dresden）和格羅斯勒赫爾斯多夫（Gro?r?hrsdorf）設有基地，共有約70名員工。
