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近日,，中國科學(xué)院近代物理研究所等研制出可實現(xiàn)高精度測量奇特原子核衰變的高性能數(shù)字化探測陣列,。該系統(tǒng)在β延遲質(zhì)子發(fā)射、α衰變及直接質(zhì)子放射性等稀有衰變過程的測量中展現(xiàn)出優(yōu)勢,。該探測陣列包含雙面硅微條探測器,、四分硅探測器及高純鍺探測器，并結(jié)合250MHz采樣率,、14bit精度的數(shù)字化讀出系統(tǒng),。同時，該系統(tǒng)采用波形數(shù)字化和高性能FPGA實時處理技術(shù),，能夠同時測量衰變粒子的能量,、時間、位置等信息,?；诳删幊逃|發(fā)邏輯和脈沖形狀分析算法，該系統(tǒng)能夠高效鑒別不同帶電粒子,，適用于短壽命核素研究,。進(jìn)一步，研究通過“注入-衰變關(guān)聯(lián)”方法,，使該系統(tǒng)可精確追蹤半衰期低至微秒乃至納秒級核素的衰變過程,。相比傳統(tǒng)獲取系統(tǒng)，該系統(tǒng)的數(shù)字化方案顯著提升了數(shù)據(jù)獲取效率,，且通過智能化信號處理可實現(xiàn)更高精度的測量,。為了驗證系統(tǒng)性能，研究人員基于蘭州重離子加速器的放射性束流線開展了豐質(zhì)子核氬-32及其鄰近核素的β衰變測量實驗,。實驗結(jié)果表明,，該系統(tǒng)能夠有效捕捉原子核衰變的細(xì)節(jié)特征，為奇特核衰變測量提供技術(shù)支持,。這一研究可為探索奇特原子核結(jié)構(gòu),，研究超重核的衰變性質(zhì)及揭示宇宙中重元素來源等前沿課題提供技術(shù)支撐。下一步,，研究團(tuán)隊將依托此探測陣列在蘭州重離子加速器和強流重離子加速器裝置上開展實驗研究,。相關(guān)研究成果發(fā)表在《核科學(xué)與技術(shù)》（Nuclear Science and Techniques）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會,、科學(xué)技術(shù)部,、中國科學(xué)院等的支持。論文鏈接探測器陣列示意圖