중수소(Deuteron)와 HD+ 분자 이온의 Penning trap mass 측정법

점점 더 원자 질량의 고정밀 측정이 측정학(Metrology)과 기본 단위(Fundamental units)의 정의에 영향을 미치며, 기초 물리학 실험에서 오류를 줄이는데 도움이 되고 있다. 광 이온 질량(Light-ion masses) 측정은 핵 결합 에너지 추정에 도움이 된다. 예를 들어 3He 핵 질량과 구성 성분(양성자, 중수소)의 총 질량을 비교하면, 3체 핵 결합 에너지(Three-body nuclear binding energies)에 대해 밝힐 수 있다. 그러나 최근 가장 정확한 추정치는 이러한 값들 사이에 약 5 개의 표준 편차의 불일치를 보여 개별 측정의 신뢰성에 의문을 제기하였다. Sascha Rau와 연구진들은 LIONTRAP Penning trap mass spectrometer에서 수행된 중수소와 HD+ 이온 질량 측정값의 상대 불확도(Relative uncertainty)가 8 PPT (Parts per trillion)였다고 발표하였다. 지금까지 가장 정확한 새로운 이 값은 이전 결과와 매우 다르다. 또한 연구진들은 많은 질량 불일치를 해결하고, 헬륨 -3와 삼중 수소의 질량에 대한 더 나은 추정치를 제공하며 양성자 질량에 대한 기준 값(Reference values)의 불확실성을 줄였다.