利用囚禁和冷却的高电荷态离子进行的原子物理实验

囚禁和冷却技术对于许多原子物理基础实验已变得非常重要。当应用于囚禁在 Penning 阱中的高电荷态离子时，这些程序对于测试由重高电荷态离子（如铀 U$^{91+}$）产生的极端电磁场中的量子电动力学非常有效。此外，可以在这些简单系统中高精度地测定基本常数或核基态性质。最后，通过研究单个囚禁的放射性离子，可以通过观察母核信号的消失和子核同位素信号的出现来详细研究其核衰变。此类关于极低能量下高电荷态离子的实验将通过目前正在 GSI 建设的 HITRAP 设施成为可能。文中还将简要介绍未来的反质子与离子研究设施 (FAIR)，预计其将于 2014 年投入运行。