在欧洲核子研究中心的一个国际研究小组的实验和理论工作的核子物理设施,伊索德,成功地进行了第一次的激光光谱学测量一个短暂的放射性分子,镭monofluoride。半岛综合体育官方APP下载德甲的物理学家研究分子、激光光谱学、激光照在分子透露他们的能源结构,是一个工具箱的主要半岛综合体育官方APP下载德甲工具。然而,直到现在,研究人员没有能够使用这项技术来研究短暂的放射性分子,它包含一个或多个不稳定的原子核。相比,原子,分子提供一个更好的手段探索基本对称的性质和寻找新的物理现象。结果,发表在自然,代表了一个关键的一步使用这些分子基础物理研究。
“我们的测量表明,镭monofluoride分子可以冷冻温度,允许研究人员调查他们非凡的细节”,首席研究员罗纳德·加西亚鲁伊斯说。“我们的研究结果为高精度的研究铺平道路的放射性分子,它提供了一个新的和独特的实验室研究基础物理和其他领域。”
镭monofluoride分子尤其有趣,因为它们含有镭同位素的原子核形状像梨,有更多的质量比另一端。这些梨形状放大过程,打破自然的基本对称,可以揭示出超出标准模型的新物理现象。逆时对称的,例如,进程,打破不同如果你在backwards-would交换转发给粒子的电偶极矩。这可以被认为是一个转变的云虚粒子周围每一个基本粒子质量的中心。标准模型预言一个非零但非常小的电偶极矩,但往往超出标准模型理论预测更大的值。核梨形状将放大一个假定的电偶极矩,从而提供一个敏感手段探测新现象超出了标准模式——将补充在高能粒子对撞机寻找新的物理等大型强子对撞机。
当前实验建立在理论调查镭monofluoride的能源结构。基于这些调查预测,分子是适合激光冷却,即激光冷却原子或分子用于高精度的研究。“这激光光谱学研究镭mo半岛综合体育官方APP下载德甲nofluoride在伊索尔德提供了强有力的证据表明,分子确实可以激光冷却”,格尔达伊索尔德发言人Neyens说。
加西亚鲁伊斯和他的同事使用下面的方法来获取他们的结果。后产生放射性镭同位素发射质子从CERN的质子同步加速器Boosteron碳化铀目标,镭monofluoride离子是由周围的目标与四氟化碳气体。镭monofluoride离子被发送通过伊索德的共线的共振电离作用光谱(短剑)设置,在离子变成中性分子,随后被一束激光,提高他们兴奋的能量状态在特定激光频率。半岛综合体育官方APP下载德甲这些兴奋的分子被电离的子集和第二激光束偏转到粒子探测器进行分析。
通过分析电离激发分子的光谱测量,团队能够识别低洼能级的分子和一些属性表明,分子可以为未来的精密研究激光冷却。
“我们的技术允许研究镭monofluoride分子寿命短的几天和生产速度低于每秒一百万个分子”,加西亚鲁伊斯说。
除了他们的潜力,探索基本对称,短暂的同位素的分子可以高度丰富的空间,例如在超新星残骸或合并排出的气体的中子星。
“我们预计,这种方法也可以用来执行激光光谱学在其他分子,包括那些由同位素几十毫秒的一生”,加西亚鲁伊斯补充道。半岛综合体育官方APP下载德甲这将允许定制的分子的未来的研究,旨在扩大symmetry-violating属性。
