基于重离子冷却储存环，利用冷却后的高品质离子束与电子束碰撞，在合并束的基础上高分辨、高精度地测量高电荷态离子的双电子复合谱，揭示重离子中的相对论效应、QED效应、电子关联效应、超精细结构和同位素效应。

左图为兰州近代物理研究所的重离子冷却储存环CSRm和CSRe，双电子复合实验在两个电子冷却器上开展。实验过程中，离子源产生的离子束经加速后直接注入或者经剥离注入两个储存环，先经由电子冷却器中的冷电子束冷却，获得高品质的离子束。实验过程中调节电子冷却器中电子束的能量，进而改变质心系下电子束和离子束的碰撞能量，通过测量冷却器下游电荷态改变离子的信号强度，获得在不同碰撞能量下的双电子复合速率系数，探测高电荷态离子的能级结构和动力学信息。

右图为实验测得的类氟Ni¹⁹⁺离子离子的双电子复合速率系数，揭示出了丰富的能级结构及动力学信息，这些信息可用于解释天文观测谱，获得元素的种类和丰度信息，在天体物理中有重要应用，详见A&A 627, A171 (2019)。

本实验室是兰州重离子加速器国家实验室的长期用户，与合作伙伴一起，在重离子双电子复合谱学方面取得了一系列的成果，曾获兰州重离子加速器国家实验室优秀用户奖。