宇宙中95%以上的可见物质都处于等离子体状态，在星体、超新星遗迹、星系、行星状星云、X射线双星和活动星体核等研究中都涉及到等离子体过程。在天体等离子体内部发生的各类过程中，电子与各类电荷态离子主要的碰撞反应通道包括电子离子复合、电子碰撞电离和电子碰撞迸发，其中电子离子幅射复合RR()和双电子复合DR(ation)是最基本和最重要的原子过程。因而，对各类电荷态离子的幅射复合RR和双电子复合DR反应速度系数的实验室精密检测是理解天体等离子体行为的先决条件。据悉，电子和离子的反应速度系数是了解等离子体演变动力学和等离子体建模的重要基础数据，不同水温下的复合反应速度决定着等离子体的性质，对深入认识天体等离子体和聚变等离子体等基础研究具有重要价值。
近日，中国科大学近代化学所马新文研究员课题组的科研人员借助成都重离子加速器国家实验室的重离子冷却存储环CSRm首次举办了类铍+离子的双电子复合精密谱学实验。实验中除了检测到了2s2→2s2p的所有双电子复合DR共振跃迁，还观测到了特别强的2s2→2p2三电子复合TR（）奇特跃迁的贡献。据悉近代物理实验，实验还首次得到了专门用于天体等离子体模型的等离子体速度系数，而且与不同的理论模型进行了对比。本次实验结果表明三电子复合TR在电子离子复合低能段的贡献甚至超过DR，澄清了不同理论模型的适用范围，为天体等离子体模型提供了基准数据，但是为在重离子冷却存储环CSRe上和未来小型重离子加速器装置HIAF上举办高电荷态离子双电子复合精密谱学实验举办原子化学和核化学交叉前沿研究奠定了基础。
研究成果发表在国际知名的天体化学刊物《The》上（.J.Suppl.S235.1(2018):2）。该研究的合作单位包括中国科学技术学院近代物理实验，清华学院，美国吉森学院，美国斯特拉斯克莱德学院等，文章链接：
研究工作得到了科技部重点研制计划，国家自然科学基金项目，中科院战略性先导科技专项B和中科院重点前沿项目和中科院青年创新推动会的支持。
图1：实验检测得到的+离子的DR速度系数（蓝色点线）和理论估算结果随着相对碰撞能量的变化关系，质情系下的能量范围为0-60eV,覆盖了2s2电子的所有的∆n=0的双电子复合（2s2→2s2p,1P1,3P0,1,2）以及部份三电子复合（2s2→2p2,1S0,1D2,3P0,1,2）共振跃迁，对应的跃迁能量在图中用短线所标示。
图2：实验得到等离子体速度系数随着气温的变化关系（蓝色阴影部份）和不同理论模型估算结果的对比。实验结果与和FAC理论估算结果符合较好，提供了天体等离子体模型须要的基准数据。