甘肃科技报社融媒体中心记者武文宣报道，我国科研人员攻克了快离子束自适应导向的关键难题。 这是中国科学院近代物理研究所于3月9日在《物理评论快报》发表的最新成果。研究揭示了自适应导向电场会因高能离子撞击而饱和的原理：当高能粒子撞击管道内壁时，会产生二次离子并飘落到对面内壁沉积电荷，导致原本的导向电场被削弱。 研究团队设计了带深槽的通道，通过深槽结构把二次离子束缚住，使沉积电荷转移到对面内壁的比例从98%降到了7%以下。同时还通过隐藏式电阻网络解决了传统通道在离子辐照下电导率不稳定的问题。 这次实验中，他们成功稳定导向了386纳安、100千电子伏五价氧离子束。这一流强比之前提高了三个数量级，导向电势差也提升了两个数量级。这个突破为未来发展无需外部供电、自适应的“离子束导管”扫清了障碍。 这个项目由近代物理所主导，联合密苏里科技大学、曼彻斯特大学、亥姆霍兹柏林材料和能源中心、斯德哥尔摩大学、山西医科大学等多家机构共同完成。近代物理所薛迎利副研究员是论文第一作者，于得洋研究员是通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金项目的资助。 这种无需外部电源的导向技术一旦成熟，将会极大地推动离子束在科学研究、先进制造、肿瘤治疗等领域的应用。科学家一直期待着一种像水管导水、光纤导光那样的“离子束导管”，让离子束能在管道中通过自组织电场实现自适应传输。 这项研究的成功解决了一个长期困扰学界的核心难题。此前这种技术只对低能离子有效，且流强很低。对于更高能量或更强流的离子束，导向电场往往会过早饱和或不稳定，导致技术无法走向实际应用。