中國科學院近代物理研究所、重離子科學與技術全國重點實驗室科研人員聯合多家科研單位成功研制出一套高性能數字化探測陣列，可實現奇特原子核衰變的高精度測量。該系統在β延遲質子發射、α衰變及直接質子放射性等稀有衰變過程的測量中展現出獨特優勢。相關成果以封面文章形式發表于《Nuclear Science and Techniques》。

該探測陣列包含雙面硅微條探測器、四分硅探測器與高純鍺探測器，同時結合了250 MHz采樣率、14 bit精度的數字化讀出系統。該系統采用波形數字化和高性能FPGA實時處理技術，能夠同時測量衰變粒子的能量、時間、位置等信息。

基于先進的可編程觸發邏輯和優異的脈沖形狀分析算法，該系統能夠高效鑒別不同帶電粒子，特別適用于短壽命核素研究。通過“注入-衰變關聯”方法，可精確追蹤半衰期低至微秒乃至納秒級核素的衰變過程。相比傳統獲取系統，該系統的數字化方案顯著提升了數據獲取效率，通過智能化信號處理可實現更高精度的測量。

為了驗證系統性能，研究團隊基于蘭州重離子加速器的放射性束流線成功開展了豐質子核氬-32及其鄰近核素的β衰變測量實驗。實驗結果表明，該系統能夠有效捕捉原子核衰變的細節特征，為奇特核衰變測量提供技術支持。

未來，研究團隊將繼續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。該系統將為探索奇特原子核結構，研究超重核的衰變性質與揭示宇宙中重元素來源等前沿課題提供關鍵技術支撐。

該研究得到了中國科學院戰略性科技先導專項(B類)、國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的支持。

圖1：探測器陣列示意圖

圖2：雜志封面圖