CSRe分子离子研究装置低能传输线物理设计
2014-08-07严晓军姚泽恩夏佳文张小虎张金泉杨建成卢小龙
原子能科学技术 2014年5期
严晓军，姚泽恩,*，夏佳文，张小虎，张金泉，杨建成，卢小龙
(1.兰州大学 核科学与技术学院，甘肃 兰州 730000；
2.中国科学院 近代物理研究所，甘肃 兰州 730000)
分子离子的复合离解是星云和天体分子形成的基本过程，广泛存在于恒星、地球、行星及其卫星的电离层和大气层中。对分子离子复合离解的研究，可有效获取天体形成和演化的重要科学信息。为研究分子离子的复合离解过程，需建立分子离子研究装置。
重离子冷却储存环由于具有独特的电子-离子共线布局，是研究分子离子复合离解的强有力工具。目前国际上具有分子离子束线的重离子冷却储存环有3个——丹麦的ASTRID环、瑞典的CRYRING环和德国的TSR环，这3个环的磁刚度在1.4～1.5 T·m范围，利用这3个装置已在化学、天体物理、大气物理和等离子体物理方面开展了一系列与分子离子复合离解相关的研究[1-6]。但由于这3个装置磁刚度偏低，无法对质量数A高于70的分子离子进行注入及储存。
中国科学院近代物理研究所重离子冷却储存实验环CSRe的周长为128.8 m，磁刚度为9.4 T·m[7]，适合对高质量数的分子离子进行储存和研究。若为CSRe建一条分子离子注入线，将CSRe改造成分子离子复合解离的研究装置(molecular ion dissociative recombination research facility，MIRF)，将能对质量数高于70的分子离子开展相关研究，这将使CSRe成为世界上分子离子研究的重要实验装置。
基于在中国科学院近代物理研究所CSRe上建立分子离子注入线的研究任务，本文进行CSRe分子离子研究装置低能传输线(LEBT)的物理设计。
