中國科學院：X射線晶體譜儀研發獲進展

近期，中國科學院近代物理研究所原子物理中心科研人員自主研發了用于內殼多空穴離子X射線精細結構測量的寬帶高分辨晶體譜儀，相關成果于4月3日發表在光譜學期刊Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy上。

解析內殼多空穴離子的X射線精細結構不僅是研究量子電動力學、理解量子多體相互作用的有效途徑，同時在天體物理、高能量密度物理、激光等離子體物理等諸多研究領域有著十分重要的意義和潛在應用價值。常規X射線探測器（如高純鍺、硅漂移探測器）雖然有很高的測量帶寬，但由于受電子-空穴對統計精度的影響，其能譜分辨力僅在10²左右，無法解析X射線的精細結構。

近代物理所科研人員提出了一種針對多空穴離子X射線譜特點的彎晶譜儀幾何構型，并從數學角度證明了其可行性，該構型在保證測量帶寬的同時不損失譜儀分辨力。

基于上述構型，近代物理所團隊自主研發了晶體譜儀，在0.6-18 keV的動態范圍內實現了0.25-1.2 keV的單次曝光帶寬，全動態范圍內的能譜分辨力好于10³，探測效率較傳統平面晶體譜儀提高兩個數量級。

該成果為在蘭州重離子加速器冷卻儲存環（HIRFL-CSR）、低能量強流高電荷態重離子研究裝置（LEAF）和強流重離子加速器裝置（HIAF）上開展多空穴離子的奇異電磁躍遷實驗研究奠定了基礎。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.sab.2024.106918

  譜儀的機械結構及典型測試結果