文/宋明涛 曹凝

1 中国科学院近代物理研究所 兰州 730000

2 中国科学院计划财务局 北京 100864

1 科学背景

重离子微束装置是将重离子束的束斑缩小到微米尺度，并能对重离子进行准确定位/定点（位置精确到微米量级）和精确计数（准确计数到单个离子）。利用重离子定位定量照射靶材料（细胞或其他非生物材料），可以揭示重离子辐照效应产生的本质，是探索离子——物质相互作用效应机理及其应用途径的有效手段。微束装置广泛应用于辐照生物学、辐照医学物理、辐照材料学、地质学、环境分析、考古学等研究领域，如精确估计低剂量辐射效应，了解细胞的辐射损伤与致死效果，了解细胞间信息传递，为评估太空辐射安全性而对宇航半导体器件进行单粒子效应研究，离子束定点、定位诱变育种，离子束介导转基因，微结构制造等。

目前，国际上约有50多个实验室拥有微束装置，集中于美国、英国、德国和日本等发达国家，覆盖了中低能区，之前我国也只有3台低能微束装置。这些微束装置大多只能提供低能轻粒子束流，限制了微束装置的用途和适用范围，如低能离子微束不能用于带包壳的宇航半导体器件的空间单粒子效应地面模拟研究；不能用于通过地面实验回答高电荷态、高能量单粒子辐照后存活下来的神经元以后是否会发生变异这一航天生物学上亟待回答的问题；不能有效地用于大长径比的纳米特殊功能材料的研究和微结构制造等。……