近日，记者从中国科学院近代物理研究所获悉，该所科研人员与合作者在理论上论证了利用加速器产生的相对论高电荷态离子探测氦团簇（4He2）结构的可行性。相关成果于11月11日发表于国际顶级物理学期刊Physical Review Letters上。

氦团簇是自然界中一种非常特殊的二聚体分子，它的束缚能非常小（10-7eV），并具有宏观尺度的分子轴长度（最长可达0.02μm）。因此围绕该团簇开展的研究一直是交叉领域研究热点之一。然而，自从上个世纪20年代科学家预言了该分子的存在后，直到上个世纪末（1993—1994）人们才首次在实验上观测到它。尽管如此，由于该分子过于“巨大”，传统方法不能对团簇两个中心同时作用，即无法在瞬间将该团簇制备至解离态上，只能通过后续的级联反应将其制备至解离态。这将导致团簇结构的弛豫，因此迄今为止仍然没有有效的实验手段对其进行结构测量。

据悉，近代物理研究所科研人员与杜塞尔多夫大学合作的理论研究表明，当高电荷态离子（例如U92+）的能量达到2GeV/u时，其运动产生的畸变库仑场可同时覆盖氦二聚体团簇的两个原子中心。在该情形下，氦二聚体团簇两个原子中心被“同时”电离的几率极大增加并主导反应过程。通过对库仑爆炸后碎片动量的测量即可反推出碰撞瞬间的分子结构。该方法可应用于其他大分子结构的测量上，为相关实验的开展奠定了理论基础。

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