北京
共线激光谱技术凭借其高分辨率、高灵敏度的独特优势，为探索不稳定原子核奇特结构及检验基本物理理论提供了不可替代的研究途径。本文系统阐述了该技术的基本原理与方法发展，重点分析了其在奇特核结构研究、量子电动力学检验、对称性探索等交叉领域的前沿应用，并展望其在新一代放射性核束装置支撑下的未来发展前景。
在微观世界的深处，原子核与其外围电子进行着幽微而复杂的“对话”。解读这场“对话”中蕴含的丰富信息，是物理学家们孜孜不倦的追求。而精密激光核谱技术，正像一把经过极致校准的“放大镜”，让人类得以窥见此前无法分辨的细节。通过对原子核外电子的超精细结构和同位素移位的精密测量，科学家得以绕过复杂的核模型，直接提取原子核的自旋、磁矩、电四极矩和电荷半径等基本性质，为在微观世界进行“精微解剖”提供了可能。与此同时，这些测量数据并非只关乎原子核本身。由于电子能级同时受到多电子关联、相对论效应以及原子核多重性质的影响，每一次激光核谱的实验结果，其实都是一份融合了核物理与原子分子物理信息的“密码书”。解读它，不仅深化了我们对原子核结构的认知，也为检验原子理论、挑战量子电动力学预言提供了关键依据。
随着放射性核束技术的持续突破，人类所能触及的核素版图正以前所未有的速度扩张。然而，许多不稳定核素寿命极短、产量稀少，还常伴随稳定同位素的干扰，对探测技术提出了极为苛刻的要求。在这一背景下，共线激光谱技术凭借其卓越的分辨能力，脱颖而出，成为探索不稳定原子核奇特结构不可或缺的工具，已在全球各大放射性核束装置中广泛应用。
北京大学技术物理系杨晓菲教授课题组在《科学通报》发表评述文章，系统阐述了共线激光谱技术的原理方法及其在交叉研究中的前沿进展。文章详细介绍了基于荧光探测的共线激光谱技术和基于离子探测的共线共振电离谱技术的测量原理与特点，重点讨论了这两类技术在奇特核结构研究、量子电动力学检验和基本对称性探索等方面的创新应用。该综述不仅为相关领域研究者提供了系统的技术参考，也展示了激光核谱技术在推动基础物理学科发展中的重要作用，描绘了激光核谱技术在未来大科学装置上更广阔的应用图景。
文章信息
陈少杰, 陈冬阳*, 杨晓菲*, 胡晗睿, 郭洋帆, 严周, 梅文聪, 叶沿林. 基于高精度共线激光谱技术的核物理和原子分子物理交叉研究. 科学通报, 2026, 71(4): 1017-1034. DOI: 10.1360/CSB-2025-5455.
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