这可不是件容易事儿。3月11日,中国科学院近代物理研究所的科研人员把制约快离子束自适应导向的关键物理机制给摸清了,彻底解决了一直以来的大难题。以前那个假想中的“离子束导管”,像水管导水、光纤导光一样,让离子束自己在里面走,一直没能实现,就是因为遇到了瓶颈。要么是导向电场太早饱和,要么是工作流强太弱。研究团队通过深入研究发现,问题出在二次离子上。高能离子撞到管道内壁时,不光会留下电荷,还会溅射出大量的二次离子。这些二次离子在电场作用下跑到对面内壁去沉积电荷,把本来用来导向的自组织电场给削弱了。为了解决这个问题,他们设计了带有深槽结构的导向通道。这种结构能把二次离子挡住不让它们飞出去,把沉积电荷转移到对面内壁的比例从98%抑制到了7%以下。同时他们还建了个隐藏式电阻网络来解决电导率不稳定的问题。基于这些策略,团队成功实现了对386纳安、100千电子伏五价氧离子束的稳定导向。和以前的结果比起来,这次的导向电势差提升了两个数量级,流强更是提升了三个数量级。这下好了,“离子束导管”实现起来就有了盼头。