储存环HIAF-SRing等时性模式的非线性磁场影响研究

高精度环形谱仪SRing(Spectrometer Ring)是强流重离子加速器装置(HIAF)的重要组成部分,其等时性模式为远离β稳定线的短寿命原子核质量和寿命的精确测量提供国际领先的科研条件。为了扩大短寿命原子核质量测量精度和范围,SRing等时性模式设计了两种光学:γt=1.43和1.67。质量分辨是衡量等时性储存环的最重要参数。二极磁铁的高阶场以及磁铁的边缘场能强烈地引起束流光学高阶畸变,对质量分辨产生影响,因此需要高极磁铁对其进行校正。介绍了SRing等时性模式的线性计算,对非线性磁场的影响进行了详细研究。应用六极磁铁和八极磁铁对非线性场和发射度的影响进行了校正后,离子的循环时间标准偏差σ(T)/T达到3.5×10^(-7),质量分辨?m/m达到1×10~6。

基于HIAF SRing的并束实验设计及研究

超重核的真空衰变对于验证量子电动力学至关重要,由于过去的固定靶实验中,核外电子干扰正负电子对的测量,国际上尚未观测到该现象。提出基于HIAF SRing的并束实验方案,通过^(238)U^(92+)在自由空间碰撞,排除了核外电子的影响。根据亮度理论,结合对交叉角度、Laslett频移和束束相互作用的分析,优化得到1.9×10^(24)cm^(-2)s^(-1)的峰值亮度,基本满足了实验需求。