来自波兰、法国、葡萄牙和德国的科学家参与了此次实验。研究人员指出,此次实验的特殊部分是对最重稳定原子开展测量,重点是其电子在不同轨道之间的跃迁。
实验在德国亥姆霍兹重离子研究中心(GSI)/国际反质子与离子研究装置上进行。这是几个欧洲国家共同使用的粒子加速器复合体,包括一个周长超过100米的离子储存环和一个超过一公里的加速器。
在整个测量过程中,研究团队首先蒸发铀,并将其运行速度加速到光速的40%左右。随后,他们将得到的材料通过一种特殊的薄膜输送,并让其在这个过程中失去电子。获得加速的电子被引导到一个存储环内,并在此处围绕一条圆形路径“狂奔”。
这些自由电子通过光谱仪每秒闪烁5000万次,偶尔他们可使用专用的布拉格晶体光谱仪测量电子跃迁。这种特殊弯曲光谱仪的关键是由锗元素制成的特殊弯曲晶体,晶体像纸张一样纤薄,放在一个特殊的玻璃模具内。
研究团队表示,当测量原子序数为1的氢原子时,他们可将电子跃迁精确测量到小数点后13位。对于原子序数为92的铀,测量已精确到小数点后5位。