Highly charged ions in Penning traps, a new tool for resolving low lying isomeric states
高电荷离子的使用提高了精度和分辨能力，特别是对于在线放射性同位素束设施产生的短寿命物质，可以用潘宁阱质谱仪实现。这种分辨能力的增加为分辨低的长寿命（$T_{1/2} > 50$ ms）核异构体提供了新的和独特的途径。最近，$111.19(22)$ keV（由$γ$ -射线光谱测定）异构态的$^{78}$ Rb已解决了从基态，在$q=8+$的电荷状态与TITAN潘宁陷阱在TRIUMF-ISAC设施。异构体的激发能被测量为高于基态的$108.7(6.4)$ keV。基态和同质异能态的提取质量及其差值与AME 2003和核数据表值一致。这种原理测量证明了使用Penning阱质谱仪与电荷增殖器耦合来研究核异构体的可行性，并为异构体搜索开辟了一条新的途径。
2012-01-24 nucl-ex
High-precision mass measurement of $^{168}$Yb for verification of nonlinear isotope shift
已使用离子引导同位素分离器在线（IGISOL）设施的JYFLTRAP彭宁阱质谱仪直接确定了$^{168}$ Yb的绝对质量值。需要更精确的$^{168}$ Yb质量值，以便从Yb原子跃迁频率的高精度同位素位移测量中提取超出标准模型物理的可能特征。测量的质量过量值ME（$^{168}$ Yb）= $-$ 61579.846（94）keV，精确度高12倍，与原子质量评估2016值的偏差为1.7 $σ$。精确同位素位移研究的稳定Yb同位素的影响进行了讨论。
2020-07-27 nucl-ex
Penning trap mass measurements on (99-109)$Cd with ISOLTRAP and implications on the rp process
缺中子Cd同位素（99-109）Cd的潘宁阱质量测量已经在ISOLDE/CERN的ISOLTRAP质谱仪上进行过，所有测量的相对质量不确定度都低于3*10^8。已执行新的质量评估。首次测定了99 Cd的质量，将已知质量的精确值范围向双幻核100 Sn扩展。讨论了这些结果对恒星X射线暴rp过程反应路径的影响。特别是，丰度的不确定性和rp过程中产生的质量A = 99的过剩证明通过减少质子分离能量的不确定性100 In Sp（100 In）的一个因素的2.5。
2009-08-18 nucl-ex
Precision Mass Measurements of Neutron-Rich Co Isotopes Beyond N=40
由于$^{68}$ Ni中的光谱特征表明在N=40处的亚壳层闭合，Z=28，N= 40附近的区域是原子核结构研究的极大兴趣的主题。核质量及其衍生物的趋势提供了一个补充的方法，通过分离能壳结构的调查。潘宁阱质谱法已经为该区域的许多核提供了精确的测量，然而，到目前为止，质量表面的完整图像受到沿着铁和钴链的N > 40的核的巨大不确定性的限制。在这里，我们提出了第一个潘宁陷阱测量的$^{68,69}$公司，在低能束和离子阱设施在国家超导回旋加速器实验室进行。此外，我们还基于一组特定的两核子和三核子力，采用价空间介质内相似性重整化群方法对钴同位素的基态和两中子分离能进行了从头算计算，这些力预测了无限物质中的饱和。我们讨论了这些测量和计算的重要性，了解$^{68}$镍附近的原子核结构的演变。
2017-10-28 nucl-ex
First Penning-trap mass measurement in the millisecond half-life range: the exotic halo nucleus 11Li
在这封信中，我们报告了一个新的质量$^{11}$锂使用捕获实验TITAN在TRIUMF的ISAC设施。这是迄今为止寿命最短的核素，$t_{1/2} = 8.8 \rm{ms}$，它的质量测量是用潘宁阱进行的。结合我们对$^{8,9}$ Li的质量测量，我们得到了一个新的双中子分离能为369.15（65）keV：比以前的最佳值精确7倍。这个新值是从同位素位移测量确定晕电荷半径的关键成分。我们还报告了使用新质量的最先进的原子物理计算结果，并为$^{11}$ Li提取了新的电荷半径。这一结果是核物理学和原子物理学的一个显著融合。
2008-07-21 nucl-ex
Reinvestigation of $^{91}$Sr and $^{95}$Y atomic masses using the JYFLTRAP Penning trap
本研究使用 JYFLTRAP 双 Penning trap 质谱仪精确测量了 $^{91}$Sr 和 $^{95}$Y 同位素的质量，获得了新的质量过剩值，并发现其与 AME20 及先前部分测量结果存在一致或偏差。
2023-12-24 nucl-ex
Mass measurements in the $^{132}$Sn region with the JYFLTRAP double Penning trap mass spectrometer
使用 JYFLTRAP 双彭宁阱质谱仪测量了丰中子 Sb 和 I 同位素质量，提高了精度并解决了先前测量的冲突。
2024-05-29 nucl-ex
Identification of a potential ultra-low Q value electron capture decay branch in $^{75}$Se via a precise Penning trap measurement of the mass of $^{75}$As
背景：低能$β$和电子俘获（EC）衰变是中微子质量测定实验中的重要体系。具有超低Q值的同位素$β$ -在子体中衰变到激发态，Qes < 1 keV，可以为未来的实验提供有希望的替代候选者。$^{75}$ Se EC和$^{75}$ Ge $β$ -衰变代表这样的候选者，但是需要更精确地确定共同子体$^{75}$ As的质量，以评估它们的潜在衰变分支是否是能量上允许的和超低的。目的：进行$^{75}$ As的精确原子质量测量，并将结果与$^{75}$ Se和$^{75}$ Ge的精确已知原子质量以及$^{75}$ As的核能级数据结合，以评价$^{75}$ Se的EC衰变和$^{75}$ Ge的$β$ -衰变中的潜在超低Q值衰变分支。方法：使用稀有同位素束设施的LEBIT潘宁阱质谱仪，通过$^{75}$ As $^{+}$与$^{12}$ C $_{6}^{+}$参比离子的回旋频率比测量，对$^{75}$ As的原子质量进行高精度测量。结果如下：$^{75}$ As的质量过剩被确定为ME（$^{75}$ As）=-73035.98（43）keV，由此确定$^{75}$ Se EC和$^{75}$ Ge $β$ -衰变的基态到基态的Q值分别为866.50（44）keV和1179.01（44）keV。将这些结果与865.4（5）keV和1172.0（6）keV的$^{75}$ As中的激…
2022-08-23 nucl-ex
Precise Mass Measurements of $A=133$ Isobars with the Canadian Penning Trap: Resolving the $Q_{β^-}$ anomaly at $^{133}$Te
本研究利用加拿大潘宁阱对A=133的三种同量异位素进行精密质量测量，将133Te的β衰变Q值测量精度提升5倍，解决了此前的衰变能反常问题，同时也揭示该同位素结构仍有待探索的异常。
2024-08-15 nucl-ex
Status and Outlook of CHIP-TRAP: the Central Michigan University High Precision Penning Trap
在中密歇根大学，我们正在开发一种高精度潘宁阱质谱仪（CHIP-TRAP），该质谱仪将专注于长寿命放射性同位素的测量。芯片陷阱将包括一对双曲线精确测量潘宁陷阱，和一个圆柱形捕获/过滤陷阱在12 T磁场。离子将由外部离子源（包括激光烧蚀源）产生，并且以低能量被输送到捕获阱，使得给定m=q比的离子能够经由它们的飞行时间被选择。在捕获阱中，污染物离子将被质量选择性射频偶极激发去除，感兴趣的离子将被传输到测量阱。一个相敏图像电荷检测技术将被用于同时回旋频率测量单离子在两个精密陷阱，从而减少统计不确定性，由于磁场波动。
2015-10-25 nucl-ex physics.ins-det
High-precision measurements of low-lying isomeric states in $^{120-124}$In with JYFLTRAP double Penning trap
本文利用JYFLTRAP双潘宁阱质谱仪高精度测量了丰中子$^{120-124}$In同位素的同核异能态激发能和质量，并提取了$^{122}$Cd半衰期，实验结果与多种理论计算进行了对比。
2023-09-01 nucl-ex
Phase-Imaging Ion-Cyclotron-Resonance Mass Spectrometry with the Canadian Penning Trap at CARIBU
本文介绍了Canadian Penning Trap质谱仪利用PI-ICR技术对CARIBU产生的丰中子核素进行超过五年的精确质量测量，并讨论了系统改进、优化技术及系统效应以提升测量精度。
2025-04-28 nucl-ex physics.ins-det
First Use of High Charge States for Mass Measurements of Short-lived Nuclides in a Penning Trap
潘宁阱质量测量的短寿命核素已经进行了第一次与高电荷离子（HCI），使用TITAN设施在TRIUMF。与单电荷离子相比，这提供了与电荷状态q成比例的实验精度的改进。在注入潘宁阱之前，在电子束离子阱中将缺中子Rb同位素电荷增殖到q = 8 - 12+。与Ramsey激发方案相结合，这种独特的设置在放射性核束设施中产生低能量、高电荷离子，为无与伦比的精度打开了大门，增益为1-2个数量级。该方法特别适用于短寿命核素，如超允许β发射体74 Rb（T1/2 = 65 ms）。给出了其原子质量的测定方法和改进的QEC值。
2011-09-15 nucl-ex physics.atom-ph
Discovery of a new long-lived isomer in $^{114}$Rh via Penning-trap mass spectrometry
本研究利用JYFLTRAP彭宁阱质谱仪测量了$^{114}$Rh三个长寿命态的质量，发现了一个新的长寿命同核异能态，并提议了新的自旋宇称分配，结合BSkG3模型理论分析解决了该同位素异常裂变产额的谜题。
2024-12-20 nucl-ex nucl-th
Probing the quantum phase transition around $N\approx60$ via mass measurements of technetium isotopes
通过测量技术元素同位素质量，发现N≈60附近的技术元素同位素不属Zr60附近形状共存岛的一部分。
2025-09-12 nucl-ex
Exploration for Astromers near $^{132}$Sn with the Canadian Penning Trap
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Center for Theoretical Astrophysics, Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室理论天体物理中心）；University of Notre Dame（圣母大学）；Obsidian Research（黑曜石研究公司）；University of Manitoba（曼尼托巴大学）
研究通过加拿大Penning陷阱测量锡和锑同位素的基态和同位素态质量，发现$^{129g,m}$Sn在中子捕获过程中表现出'astromer'特性，影响恒星核合成反应率。
2026-04-14 nucl-ex
Isomeric fission yield ratios for odd-mass Cd and In isotopes using the Phase-Imaging Ion-Cyclotron-Resonance technique
在JYFLTRAP双潘宁阱上，用相位成像离子回旋共振技术测量了25 MeV质子诱发天然铀裂变产生的奇$A$同位素$^{119-127}$ Cd和$^{119-127}$ In的异构体产额比。随着这种新方法的质量分辨率的显著提高，可以分辨出与基态分离140 keV并且半衰期为500 ms量级的同分异构态。这为获得有关低位置异构体的新信息打开了大门，这些信息对原子核结构、裂变和天体物理学具有重要意义。在目前的工作中，实验异构产率被用于估计的均方根角动量（$J_\mathrm{rms}$）的初级片段。结果表明，依赖于未成对的质子和中子的数量，其中奇数- $Z$ In同位素携带较大的角动量。与裂变产物的电四极矩相比，$J_\mathrm{rms}$的推导值显示出线性关系。
2018-11-12 nucl-ex
Precise atomic masses of neutron-rich Br and Rb nuclei close to the r-process path
Penning阱质谱仪JYFLTRAP与位于于韦斯屈莱的离子引导同位素分离器在线（IGISOL）设备耦合，用于测量富含中子的85至92 Br和94至97 Rb同位素的原子质量，其典型精度小于10 keV。与旧数据的差异进行了讨论。比较不同的质量模型。通过对两中子分离能和壳层能隙的研究，对原子核结构、壳层和亚壳层闭合等细节进行了研究。
2007-03-12 nucl-ex
Mass measurements of very neutron-deficient Mo and Tc isotopes and their impact on rp process nucleosynthesis
用潘宁阱质谱仪SHIPTRAP测量了N=Z+1核素85-Mo和87-Tc等10种丰质子核素的质量。与2003年的原子质量评估相比，观测到质量表面的系统性位移高达1.6 MeV，导致天体物理X射线爆发灰烬的丰度发生显着变化。令人惊讶的低α-分离能量的中子缺乏Mo和Tc被发现，使得在RP过程中可能形成ZrNb循环。这样的循环将对在rp过程中合成超过Nb的元素施加温度上限。
2011-03-28 nucl-ex
Investigating nuclear structure near $N = 32$ and $N = 34$: Precision mass measurements of neutron-rich Ca, Ti and V isotopes
同位素的核质量测量是提高我们对整个核素图的原子核结构的理解的关键，特别是对于确定核壳层闭合的出现或消失。我们提出了高精度的质量测量富中子的钙，钛和V同位素在泰坦和LEBIT设施进行。这些测量使用TITAN多次反射飞行时间质谱仪（MR-ToF-MS）和LEBIT 9.4T潘宁阱质谱仪进行。总共测量了13个质量，其中8个代表了比以前测量精度的提高。这些测量细化了$N = 32$和$N = 34$周围质量表面的趋势，并支持随着质子数的增加，$N = 32$壳层闭合消失。此外，我们的数据不支持$N = 34$存在髋臼杯闭合。
2022-08-11 nucl-ex
Mass measurements of neutron-rich Rb and Sr isotopes
本文报道了用TITAN潘宁阱质谱仪测量了几种富中子$\mathrm{Rb}$和$\mathrm{Sr}$同位素在$A \approx 100$区的质量。使用高电荷态的离子$q=10+$，$^{98,99}\mathrm{Rb}$和$^{98-100}\mathrm{Sr}$的质量已被确定与$6 - 12\ \mathrm{keV}$的精度，使它们的不确定性可以忽略不计的r-过程核合成网络计算。首次直接测定了$^{101}\mathrm{Sr}$的质量，其精度比先前的间接测量高8倍，与原子质量评价相比，$3σ$存在偏差。我们还确认了先前测量的$^{100}\mathrm{Rb}$的质量。此外，我们的数据表明，在$^{98}\mathrm{Rb}$中存在一个低激发能的$80\ \mathrm{keV}$异构体。我们发现，我们更新的质量值导致微小的变化，在r-过程中计算分数丰度的$A\approx 100$区域的核图表。
2015-12-22 nucl-ex
Precise Q value measurements of $^{112,113}$Ag and $^{115}$Cd with the Canadian Penning trap for evaluation of potential ultra-low Q value $β$-decays
超低Q值$β$ -衰变可以发生在子体中从母核素到激发态，其中$Q_{UL}$ <1 keV。这些衰变对核$β$ -衰变理论和中微子质量测定实验都很有意义。到目前为止，只观察到一个超低Q值$β$ -衰变--$Q_β$ = 147（10）eV的$^{115}$ In。存在许多其他潜在的候选者，但改进的质量测量是必要的，以确定衰变是否在能量上是允许的，实际上是超低的。我们对$^{112,113}$ Ag和$^{115}$ Cd进行了精确的$β$ -衰变Q值测量，并将其与子体同位素的核能级数据相结合，以确定$^{112,113}$ Ag和$^{115}$ Cd的潜在UL Q值$β$ -衰变分支是否在能量上允许且<1 keV。在ANL的加拿大潘宁阱被用来测量单电荷$^{112,113}$ Ag和$^{115}$ Cd离子相对于其子离子的回旋频率比。从这些测量中，获得基态$β$ -衰减Q值。测量的$^{112}$ Ag、$^{113}$ Ag和$^{115}$ Cd $β$ -衰变Q值分别为3990.16（22）keV、2085.7（4.6）keV和1451.36（34）keV。将这些结果与$^{112}$ Cd在3997.75（14）keV、$^{113}$ Cd在2015.6（2.5）和2080（10）keV以及$^{115}$ In在1448.787（9）keV的激发态能量进行比较，得到…
2022-02-25 nucl-ex
Investigating the effects of precise mass measurements of Ru and Pd isotopes on machine learning mass modeling
本研究完成丰中子Ru、Pd同位素的高精度质量测量，精度较此前提升一个数量级，并探究了这些新数据对物理可解释机器学习（PIML）核质量模型贝叶斯更新的作用，为核质量全局模型构建提供支撑。
2024-09-18 nucl-ex
New precision mass measurements of neutron-rich calcium and potassium isotopes and three-nucleon forces
我们提出了精确的潘宁阱质量测量的中子数N=32附近的富中子的钙和钾同位素。首次采用TITAN系统测定了$^{51}$ K的质量，大大提高了$^{51,52}$ Ca质量值的精度。与原子质量评估中报告的值相比，新的质量值显示结合能显著增加。特别是，$^{52}$ Ca更多地被1.74 MeV束缚，并且中子数的行为基本上偏离表列值。最近基于包括三核子（3N）力的计算预测了结合力的增加。我们提出了一个比较改进的计算，同意显着的质量与中子数的演变，使富中子的钙同位素的一个令人兴奋的区域探测3N部队在富中子的极端。
2012-04-09 nucl-ex nucl-th
Mass measurements of neutron-rich nuclides using the Canadian Penning Trap to inform predictions in the $r$-process rare-earth peak region
本研究使用 Canadian Penning Trap 质谱仪测量了 20 种中子丰核素的质量，并结合 Markov Chain Monte Carlo 方法，改进了 $r$ 过程稀土峰区域的质量预测和丰度预测。
2024-11-12 nucl-ex nucl-th
High-precision ab initio calculations of nuclear binding energies: Tin isotopes from dripline to dripline
Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（GSI重离子研究中心极端物质研究所EMMI）；KU Leuven, Instituut voor Kern- en Stralingsfysica（荷语鲁汶大学核与辐射物理研究所）；Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学天体物理学与天文学研究所）；Brussels Laboratory of the Universe – BLU-ULB（布鲁塞尔宇宙实验室）；IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学CEA IRFU）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）
研究通过基于手征两体和三体核子相互作用对偶数锡同位素进行高精度从头计算，探讨中子滴线位置，发现其对核相互作用敏感，与能量密度泛函预测有张力，缺中子侧结果与相关测量一致。
2026-07-07 cond-mat.str-el nucl-ex nucl-th
Precision mass measurements of magnesium isotopes and implications on the validity of the Isobaric Mass Multiplet Equation
如果缺中子核和它们的富中子镜像伙伴的质量过剩都是已知的，则可以表明可以探测三次项形式的等压质量多重态方程（IMME）的偏差。利用泰坦潘宁阱测量的富中子镁同位素的原子质量和最近测量的$^{29}$ Cl和$^{30}$ Ar的质子分离能，可以探测到这样一个立方项。发现$^{27}$ Mg的原子质量在原子质量评价中规定值的1.6 $σ$范围内。测得$^{28,29}$ Mg的原子质量均在1 $σ$以内，同时分别精确8倍和34倍。使用$^{29}$ Mg质量过量和先前对$^{29}$ Cl的测量，我们发现了$d$ = 28（7）keV的立方系数，这是IMME的最大已知立方系数。然而，这种偏离也可能是由具有未知系统误差的实验数据引起的。因此，需要确认$^{28}$ S的质量过剩和$^{29}$ Cl的单中子分离能，这两者都来自一次测量。最后，我们的结果进行了比较，从头计算的价空间在介质中的相似性重整化群，产生一个很好的协议。
2017-07-24 nucl-ex
Evidence for a breakdown of the Isobaric Multiplet Mass Equation: A study of the A=35, T=3/2 isospin quartet
用ISOLTRAP潘宁阱质谱仪对钾同位素链上的放射性核素进行了质量测量。对于35 K（T_1/2= 178 ms）到46 K（T_1/2= 105 s），相对质量的不确定度为2 × 10 ~（-8）或更好。利用35 K（dm=0.54keV）的精确质量测定，检验了A=35，T=3/2等旋四重态的等压多重态质量方程（IMME）。实验结果表明，偏离一般采用的二次型。
2007-07-21 nucl-ex
Precision Atomic Physics Techniques for Nuclear Physics with Radioactive Beams
用于测定放射性同位素基态性质的原子物理学技术非常灵敏，并提供准确的质量、结合能、Q值、电荷半径、自旋和电磁矩。核物理学的许多领域都受益于这些高度精确的数字。它们深入了解原子核结构的细节，以便更好地理解潜在的有效相互作用，为物理学中基本对称性的研究提供重要的投入，并有助于理解负责宇宙中观察到的化学丰度的核合成过程。潘宁阱和储存环质谱以及放射性核的激光光谱学已经使用了很长时间，但在过去十年中，这些领域取得了重大进展。本文概述了激光光谱研究、潘宁阱和储存环质量测量的基本原理，并对部分物理结果进行了讨论。
2012-10-15 nucl-ex physics.atom-ph
Exploring the mass surface near the rare-earth abundance peak via precision mass measurements at JYFLTRAP
在离子引导同位素分离器在线（IGISOL）设施的JYFLTRAP双潘宁阱已被用于测量13个富中子稀土同位素的原子质量。其中八种核素$^{161}$ Pm、$^{163}$ Sm、$^{164,165}$ Eu、$^{167}$ Gd和$^{165,167,168}$ Tb是首次测量的。质量表面的系统学已经通过一个和两个中子分离能以及中子对隙和壳隙能量进行了研究。还研究了质子-中子对强度。研究了新的质量值对天体物理快速中子俘获过程的影响。计算的丰度分布结果在一个更好的协议与太阳的丰度模式附近的稀土丰度峰在$A\approx165$的顶部。
2019-11-22 nucl-ex
High-precision measurement of the atomic mass of $^{84}$Sr and implications to isotope shift studies
研究使用JYFLTRAP和相位成像离子回旋共振技术以4.8×10$^{-10}$相对精度测量$^{84}$Sr质量，质量过剩和双β衰变Q值精度均提升30倍，并证实锶同位素位移非线性。
2024-06-22 nucl-ex physics.atom-ph
First direct $^{7}$Be electron capture $Q$-value measurement towards high-precision BSM neutrino physics searches
本文利用LEBIT彭宁阱质谱法首次直接测量$^{7}$Be电子俘获$Q$值，精度较此前提高三倍，为基于$^7$Be掺杂超导传感器的超越标准模型中微子物理研究提供了关键数据。
2024-01-18 nucl-ex
Island of Inversion in neutron-rich cobalt isotopes revealed from mass measurements
Université de Bordeaux, CNRS/IN2P3, LP2I Bordeaux, UMR 5797（波尔多大学）；Université de Strasbourg, CNRS, IPHC UMR 7178（斯特拉斯堡大学）；Université de Caen Normandie, ENSICAEN, CNRS/IN2P3, LPC Caen UMR6534（诺曼底卡昂大学）；SCK·CEN, Belgian Nuclear Research Centre（比利时核研究中心）；Grand Accélérateur National d’Ions Lourds (GANIL)（重离子国家加速器）；Normandie Univ., UNICAEN（诺曼底大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
通过JYFLTRAP彭宁阱质谱仪精确测量$^{68-70}$Co质量，结合壳模型计算，发现侵入态随中子数增加而降低，在$^{70}$Co中形成反转岛，并强调3N力对结合能描述的关键作用。
2026-09-11 nucl-ex
Study of the long-lived excited state in the neutron deficient nuclides $^{195,197,199}$Po by precision mass measurement
使用ISOLDE-CERN的潘宁阱质谱仪ISOLTRAP对缺中子同位素$^{195}$ Po、$^{197}$ Po中的低自旋$3/2^{(-)}$和高自旋$13/2^{(+)}$态以及$^{199}$ Po中的高自旋$13/2^{(+)}$态进行了直接质量测量。这些测量允许的异构态的激发能的测定所产生的$ν$ i $_{13/2}$轨道在$^{195,197}$ Po。此外，铅，氡，镭同位素在这个区域的异构态的激发能得到的$α$ -衰变链。新的激发能完成了该地区的能量系统学的知识，并首次确认，$13/2^{(+)}$状态保持异构，独立于价中子的数量。
2017-05-09 nucl-ex
Prominent bump in the two-neutron separation energies of neutron-rich lanthanum isotopes revealed by high-precision mass spectrometry
本文通过JYFLTRAP高精度质谱首次测定152,153La质量，发现富中子镧同位素双中子分离能在N=92至94处形成约0.4 MeV的显著凸起，不同于铈链的尖锐拐折，为核结构研究提供新线索。
2024-12-18 nucl-ex nucl-th
Direct mass measurements beyond the proton drip-line
在SHIPTRAP Penning阱质谱仪上进行首次在线质量测量。本文测定了聚变蒸发反应中产生的18个铽-钍区缺中子同位素的质量，相对不确定度约为$7\cdot 10^{-8}$，其中9个是首次测定。发现四种核素（$^{144, 145}$ Ho和$^{147, 148}$ Tm）是质子未结合的。通过对单质子分离能的分析，讨论了这些结果对质子滴线位置的意义。
2007-01-22 nucl-ex
Mass measurements beyond the major r-process waiting point 80Zn
用潘宁阱质谱计ISOLTRAP对富中子锌同位素~（71）m、~（72- 81）Zn进行了高精度质量测量。首次通过实验测定了81 Zn的质量。这使得80 Zn成为天体物理学快速中子俘获过程中少数几个主要等待点中的第一个，在这个过程中，中子分离能和中子俘获Q值是通过实验确定的。因此，这个等待点所需的天体物理条件及其相关的丰度特征出现在r过程模型中，现在可以精确地映射。测量结果还证实了N = 50髋臼杯闭合对于Z = 30（远离稳定性）的稳健性。
2008-11-14 nucl-ex
Dawning of the N=32 shell closure seen through precision mass measurements of neutron-rich titanium isotopes
富中子钛同位素$^{51-55}$ Ti的精确质量研究在TRIUMF的原子核科学离子阱（TITAN）中进行。测量范围涵盖$N=32$髋臼杯闭合，并且$^{52-55}$ Ti质量值的总体不确定性显著降低。我们的研究结果证实了在$N=32$存在一个弱壳效应，建立这个壳封闭的突然发病。我们的数据与最先进的\textit{ab-initio}壳模型计算进行了比较，尽管非常成功地描述了$N=32$壳间隙很强的地方，但过度预测了钛和较重同位素的强度和程度。这些测量也代表了TITAN使用新委托的多重反射飞行时间质谱仪（MR-TOF-MS）的第一个科学结果，并得到了TITAN的Penning阱质谱仪的独立测量的证实。
2018-01-18 nucl-ex nucl-th
Precision Mass Measurements beyond $^{132}$Sn: Anomalous behaviour of odd-even staggering of binding energies
使用潘宁阱质谱仪JYFLTRAP以高精度（10 ppb）测量了丰中子同位素$^{121-128}$ Cd、$^{129,131}$ In、$^{130-135}$ Sn、$^{131-136}$ Sb和$^{132-140}$ Te的原子质量。其中，首次测量了四个r过程核$^{135}$ Sn、$^{136}$ Sb和$^{139,140}$ Te的质量。数据揭示了在$Z$ =50处的强$N$ =82壳间隙，但表明了$Z>50$的相关性的重要性。经验中子配对间隙表示为同位素质量的奇偶交错，显示出Sn在$N$ =82处的强烈猝灭，$Z$依赖性是当前理论模型无法解释的。
2012-06-25 nucl-ex
First direct measurement of $^{48}$Ca single $β$-decay Q value with the TITAN Penning trap
TRIUMF（特利昂姆夫实验室）；Department of Physics and Astronomy, University of Manitoba（曼尼托巴大学物理与天文学系）；Department of Physics, Central Michigan University（中密歇根大学物理系）；Department of Physics and Astronomy, University of Calgary（卡尔加里大学物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Victoria（维多利亚大学物理与天文学系）；Department of Physics, McGill University（麦吉尔大学物理系）
利用TITAN彭宁阱质谱仪精确测量$^{48}$Ca的$\beta$衰变Q值为279.14(50) keV，精度提高10倍，并计算出其部分半衰期，为核结构和双$\beta$衰变研究提供基准。
2026-06-23 nucl-ex
Atomic mass measurements of short-lived nuclides around the doubly-magic 208Pb
使用ISOLDE/CERN的潘宁阱质谱仪ISOLTRAP对双魔208 Pb周围的缺中子和富中子核素以及富中子铯同位素进行了精确的原子质量测量。测量了145，147 Cs，181，183 Tl，186 Tlm，187 Tl，196 Tlm，205 Tl，197 Pbm，208 Pb，190 - 197 Bi，209，215，216 Bi，203，205，229 Fr，214，229，230 Ra的质量。在$2 \cdot 10^{-7}$到$2 \cdot 10^{-8}$范围内获得的相对质量不确定度不仅是安全识别异构态所需的，而且还允许映射质量表面的详细结构。进行质量调整程序，并将结果纳入原子质量评价中。由此产生的分离能量进行了讨论，并检查可能的相关性的质谱和激光光谱数据。
2008-01-14 nucl-ex
Charge radii, moments and masses of mercury isotopes across the N = 126 shell closure
结合激光光谱在多功能电弧放电和激光离子源，Penning阱质谱在CERN ISOLDE设施，这项工作报告的均方电荷半径的富中子汞同位素整个$N = 126$壳封闭，电磁矩的$^{207}$汞和更精确的质量值的$^{206-208}$汞。在协变密度泛函理论（CDFT）的框架内分析了均方电荷半径的奇偶交错（OES）和$N = 126$的扭结，并通过不同泛函之间的比较研究了结果对单粒子结构的依赖性.观察到的功能主要是在CDFT中的粒子-空穴通道中定义的，因为两者都存在于计算中而没有配对。然而，扭结的大小仍然受到占据$1i_{11/2}$和$2g_{9/2}$轨道的影响，并依赖于相对能量以及配对。
2021-11-19 nucl-ex nucl-th
First Results from the CARIBU Facility: Mass Measurements on the r-Process Path
加拿大彭宁阱质谱仪对阿贡国家实验室新的加利福尼亚稀有同位素增殖器升级设施提供的33种富中子核素进行了质量测量。所研究的区域包括132 Sn双壳层封闭区，Z范围从In到Cs，Sn同位素测量到A = 135，典型的测量精度为100 ppb级或更好。该区域包括一个可能的主要等待点的天体物理r过程，和质量的影响，通过一系列的模拟显示的r过程。这些首次模拟与直接质量信息在这个等待点上显示显着增加在Sn和Sb的等待时间与常用的质量模型相比，表明现有模型的不足，准确的r-过程计算。
2013-07-01 astro-ph.SR nucl-ex
Precision mass measurement of $^{173}$Hf for nuclear structure of $^{173}$Lu and the $γ$ process
利用 JYFLTRAP 双潘宁阱质谱仪精密测量 $^{173}$Hf 质量，精度提高九倍，排除 $^{173}$Lu 激发态跃迁，并约束 $\gamma$ 过程中 $^{174}$Hf 光致蜕变反应速率。
2023-12-24 nucl-ex
Evolution of the N=50 shell gap energy towards $^{78}$Ni
首次测量了富中子同位素$^{76-80}$ Zn、$^{78-83}$ Ga、$^{80-85}Ge, $ ^{81-87} $As and $ ^{84-89} $Se have been measured with high precision using the Penning trap mass spectrometer JYFLTRAP at the IGISOL facility. The masses of $ ^{82，83} $Ga, $ ^{83-85} $Ge, $ ^{84-87} $As and $ ^{89}$Se的原子质量。这些新的数据代表了在这个中子丰富的区域的质量的知识的重大改进。双中子分离能提供了N=50的壳层能隙向锗Z=32方向减少以及随后在镓（Z=31）处增加的证据。的数据进行了比较与一些理论模型。获得了壳间隙对镍（Z=28）的持久刚性的指示。
2008-06-27 nucl-ex
Precision mass measurements on neutron-rich rare-earth isotopes at JYFLTRAP - reduced neutron pairing and implications for the $r$-process calculations
$r$过程丰度模式中的稀土峰值敏感地取决于天体物理条件和该地区核结构的微妙变化。这项工作采取了重要的一步，阐明了核结构，并通过精确的原子质量测量在JYFLTRAP双潘宁陷阱减少$r$过程计算的不确定性。首次测量了$^{158}$ Nd、$^{160}$ Pm、$^{162}$ Sm和$^{164-166}$ Gd，并大大提高了$^{156}$ Nd、$^{158}$ Pm、$^{162,163}$ Eu、$^{163}$ Gd和$^{164}$ Tb的精密度。用双中子分离能$S_{2n}$和中子配对能度$D_n$研究了核结构。数据不支持在$N=100$存在子壳层闭合。中子配对被发现比理论质量模型预测的要弱。对计算的$r$过程丰度的影响进行了研究。观测到了大量的变化，导致更平滑的丰度分布和与太阳$r$过程丰度更好的一致性。
2018-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
First direct mass-measurement of the two-neutron halo nucleus 6He and improved mass for the four-neutron halo 8He
在ISAC实验室用TITAN潘宁阱质谱仪首次对$^{6}$ He进行了直接质量测量。此外，测定$^{8}$ He的质量，其精度比我们以前的测量提高。测得的质量为$m$（$^{6}$ He）= 6.018 885 883（57）u和$m$（$^{8}$ He）= 8.033 934 44（11）u。$^{6}$ He值显示与文献4 $σ$的偏差。利用这些新的质量值和先前测量的原子同位素位移，我们得到$^{6}$ He和$^{8}$ He的电荷半径分别为2.060（8）fm和1.959（16）fm。我们对$^6$ He的核理论进行了详细比较，包括新的超球谐函数结果。点质子半径与两中子分离能的相关图清楚地表明了三核子力的重要性。
2011-12-24 nucl-ex
Binding energies of ground and isomeric states in neutron-rich ruthenium isotopes: measurements at JYFLTRAP and comparison to theory
本研究利用JYFLTRAP质谱仪精确测量富中子钌同位素的质量，首次确定其同质异能激发能，并改进基态质量，从而约束双中子分离能演化，验证了BSkG1模型预测。
2023-10-09 nucl-ex nucl-th
Improvements to TITAN's Mass Measurement and Decay Spectroscopy Capabilities
对远离$β$稳定性谷的原子核的研究与产生的寿命较短的原子核密切相关，而寿命较短的原子核的丰度比稳定的原子核小。因此，对核质量的高精度测量需要技术创新才能跟上。TRIUMF的原子与核科学离子阱（TITAN）设施部署了三个离子阱，第四个正处于调试阶段，用于对一些有史以来研究的最短寿命的原子核进行潘宁阱质谱和阱内衰变光谱分析。我们报告了自2012年EMIS会议以来TITAN设施的最新进展和更新。TITAN的电荷增殖能力得到了改进，并且可以在TITAN的电子束离子阱（EBIT）中进行阱内衰减光谱。更高的电荷状态可以提高质量测量的精度，减少给定测量的射束时间要求，提高射束纯度，并通过阱内衰变和重新捕获打开了获得ISOL方法无法获得的同位素的大门。这一点最近在TITAN对$^{30}$ Al的质量测量中得到了证明。EBIT的衰变光谱装置已投入使用，成功测量了$^{124}$ Cs的分支比和半衰期。EBIT中的电荷增殖增加了发送到Penning阱进行质量测量的离子束的能量扩散，因此旨在用电子等离子体冷却高电荷离子的新冷却器Penning阱（CPET）正在进行在线调试。CPET已经证明了室温电子等离子体的捕获和自冷却，这些电子等离子体被储存了几分钟。一个新的探测器已经安装在CPET磁场内，这将允许磁内带电粒子探测。
2017-08-03 nucl-ex physics.ins-det
Extending the low-$Z$ "border'' of the $A=100$ region of deformation with precision mass spectrometry of $^{96-98}$Kr
通过ISOLTRAP精密测量$^{96-98}$Kr质量，发现$Z=36$同位素集体性持续，模糊了$A=100$形变区的低$Z$边界。
2025-09-05 nucl-ex
Double-beta decay Q values of 130Te, 128Te, and 120Te
用加拿大Penning阱质谱计测量了~（130）Te、~（128）Te和~（120）Te的双β衰变Q值。132-129的质量差，这是精确已知的，也被确定，以确认这些结果的准确性。130 Te的Q值为2527.01（32）keV，比2003年原子质量评估的推荐值低3.3 keV，但与之前最精确的测量结果一致。不确定性已经降低了6倍，现在比在实验研究中实现或预见的无中微子双β衰变的分辨率小得多。128 Te和120 Te的Q值分别为865.87（131）keV和1714.81（125）keV。对于120 Te，这种不确定性降低了近8倍，开辟了使用这种同位素进行无中微子双电子捕获和正电子发射电子捕获的灵敏搜索的可能性。
2009-02-13 nucl-ex
Mass of astrophysically relevant $^{31}$Cl and the breakdown of the isobaric multiplet mass equation
$^{31}$ Cl的质量已在离子引导同位素分离器在线（IGISOL）设施上用JYFLTRAP双潘宁阱质谱仪测量。测定的质量过剩值为-7034.7（34）keV，比2012年原子质量评估中的精确度高15倍。当采用新的质量值时，T=3/2四重态在A=31处的等压多重态质量方程的二次形式失效（$χ^2_n$ =11.6），并且得到非零的三次项d=-3.5（11）keV。已发现$^{31}$ Cl与质子结合较少，质子分离能为$S_p$ =265（4）keV。使用新的$S_p$值，可以显着提高精度地确定$^{31}$ Cl中激发态的能量和$^{31}$ Cl的光衰变速率。改进的光致蜕变速率有助于限制天体物理条件，在这种条件下，$^{30}$ S可以在I型X射线爆发中的快速质子捕获过程中充当等待点。
2016-01-27 nucl-ex
Breakdown of the Isobaric Multiplet Mass Equation for the A = 20 and 21 Multiplets
使用潘宁阱质谱仪TITAN，我们进行了第一次直接测量20，21镁，同位素是最富含质子的成员的A = 20和A = 21的同位旋多重态。这些测量是可能的，通过使用一个独特的离子引导激光离子源，发展抑制等压污染的六个数量级。与最新的原子质量估算结果比较，发现21 Mg的质量与最新的估算结果吻合较好，而20 Mg的质量偏离了3σ。这些测量减少了20，21镁的质量的不确定性分别为15和22倍，导致在一个显着偏离预期的行为的同量异位素多重态质量方程在A = 20和A = 21多重态。这对基于手征两核子和三核子力的壳模型计算提出了挑战，无论是使用同位旋非守恒USDA/B哈密顿量还是同位旋非守恒相互作用。
2014-09-04 nucl-ex
High-precision mass measurements of neutron deficient silver isotopes probe the robustness of the $N$ = 50 shell closure
本文利用JYFLTRAP双彭宁阱质谱仪对中子缺乏的$^{95-97}$Ag同位素进行了高精度质量测量，证实了$N=50$中子壳层闭合的稳健性，并发现现有理论方法难以重现该同位素链的基态性质趋势。
2024-06-14 nucl-ex nucl-th
