近日，普發(fā)真空獲得來自德國達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)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(dá)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(shí)驗(yàn)，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(diǎn)。此次研究計(jì)劃獲得德國科學(xué)基金會(huì)（DFG）SFB 1245 特殊科研部門支持。

　　2014 年底，達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)核物理研究所開始建造大型科研設(shè)備“激光光譜測量和應(yīng)用物理學(xué)共線設(shè)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(yīng)用于這臺(tái)設(shè)備。該系統(tǒng)所使用的 EBIS-A 離子源可生成各種輕化學(xué)元素帶電離子以用于實(shí)驗(yàn)，而這些離子將連接到 KOALA 設(shè)備的束流引導(dǎo)裝置內(nèi)。為了使粒子能夠在束流引導(dǎo)管中盡可能自由地移動(dòng)，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(qiáng)大而可靠的真空生成技術(shù)。由普發(fā)真空集團(tuán)提供所有相關(guān)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(shí)間更長。

　　圖：DREEBIT離子束系統(tǒng)，可產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)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(huì)發(fā)射和吸收某些特定波長的光，對應(yīng)范圍極為精確，而人眼會(huì)將這些波長感知為不同的顏色。顏色取決于化學(xué)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(guān)化學(xué)元素種類及其電荷狀態(tài)的信息，若以高精度理論計(jì)算進(jìn)行比對，甚至還可以確定原子核的大小。

　　達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)工作組負(fù)責(zé)人 Wilfried N?rtersh?user 博士、教授解釋了KOALA光束線的技術(shù)優(yōu)勢：“到目前為止，原子半徑的光譜測量只能在僅有一個(gè)電子的類氫系統(tǒng)上進(jìn)行，因?yàn)橹挥羞@樣，理論計(jì)算才足夠準(zhǔn)確。但是，如果考慮實(shí)驗(yàn)需求，這類簡單的原子系統(tǒng)就有一大缺點(diǎn)，也就是所使用的波長處于光譜的遠(yuǎn)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(shù)已經(jīng)有望達(dá)到足夠的精度，以適應(yīng)于具有兩個(gè)電子、更為復(fù)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(shè)備即可為此提供理想的前提條件?！?/p>

　　圖：KOALA（Kollineare Apparatur für Laserspektroskopie und angewandte Physik，激光光譜測量和應(yīng)用物理學(xué)共線設(shè)備）光束線示意圖

　　DREEBIT GmbH 公司自2006年成立以來，其“離子束技術(shù)”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(yīng)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(tuán)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(shè)有基地，共有約70名員工。